基于ADAMS的重载操作机的动力学仿真

基于ADAMS的汽车制动方向稳定性仿真分析

第3期李 刚,等:基于ADAMS的重载操作机的动力学仿真 265 证,计算不同工况时操作机机构在刚体运动过程中主要构件的受力状况,以此作为构件设计的基础.1 锻造操作机模型

锻造操作机的主要运动包括钳杆上下倾斜、上下平移、左右倾斜、左右平移,以及钳杆旋转、钳口开闭、

[6~8]大车行走等.这里以夹钳上下平移、大车后退伴随夹钳向上平移两种运动工况为例进行说明,平行连

杆式操作机机构简图如图1所示.

构件O8O11中间的液压缸为上升平移液压缸,当其伸长时,能间接地推动钳杆O3O10平稳上升;O1O2O11O9为前推臂,其一外伸出端铰接在机架上;O2O3为吊杆,由两部分组成,上吊杆悬挂在前推臂上,下吊杆用来悬吊钳杆;O7O12中间的液压缸为缓冲缸,当钳杆向上平移时,缓冲缸起缓冲作用,使钳口能竖直上升;O5O6O13为后推臂,其外部伸出端铰接在机架上;O9O13为连杆,连接前推臂和后推臂;O6O10为上下摆动液压缸,能实现钳杆的上下摆动

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图1 平行连杆式锻造操作机机构简图

Fig.1 Simplifieddiagramofparallellinkmanipulato

r图2 重载操作机虚拟样机模型Fig.2 Virtualprototypeofheavy dutymanipulator2 重载操作机的刚体动态特性分析

2.1 夹钳上下平移运动的动力学仿真

锻造操作机的上下平移运动是通过竖直缓冲缸(图1中O8O11以及其对称的缸)驱动来实现的.其中缓冲缸和上下摆动液压缸无相对伸缩变化.假定夹钳夹持了一个长4m,半径为0.7m的圆柱形锻件,如图2所示,进行动力学仿真,得出以下三方面结论:

(1)加速度对样机动力学性能的影响:给竖直缓冲缸施加驱动,使其能够竖向提升,图3和图4分别显示了在给定三种不同的加速度的情况下,8号(图1所示的前摇臂和竖直提升缸连接处O11)旋转铰的角速度和约束反力随时间变化的曲线.表1给出了角速度和约束反力的具体数值.由图3,4和表1可见,加速度越大,8号旋转铰的角速度越大且约束反力的峰值越大

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图3 8号铰在三种不同加速度情况下的

角速度随时间变化曲线

Fig.3 Angularvelocity timecurveofjoint

8inthree

cases图4 8号铰在三种不同加速度情况下的约束反力随时间变化曲线Fig.4 Force timecurveofjoint8inthreecases