搜索集裝箱正面吊運機的ADAMS運動學介析
2013-06-15 by:廣州有限元分析、培訓中心-1CAE.COM 來源:仿真在線
1 ADAMS模型
集裝箱正面吊運機主要由起重臂、車架體、前后輪胎、俯仰液壓缸、伸縮液壓缸、駕駛室、油箱、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和吊具等組成,其ADAMS幾何模型如圖1所示。
其中坐標系以臂架與車架兩鉸點的連線中點為坐標原點,臂架水平伸出方向為X軸正向,豎直向上為Y軸正向。其中,考慮吊重(集裝箱)質(zhì)心在Z軸方向偏移0.8 m的最不利情況。
創(chuàng)建約束副根據(jù)各個部件的連接關(guān)系,在前后俯仰液壓缸的缸體與活塞桿之間創(chuàng)建圓柱副;考慮到重物吊偏情況下兩個俯仰液壓缸受力不同,分別在俯仰液壓缸活塞桿與基本臂以及基本臂與車架體之間創(chuàng)建襯套;此外,在基本臂與伸縮臂之間創(chuàng)建平移副來表示伸縮液壓缸的運動;在伸縮臂與吊重的吊點處創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)副。
創(chuàng)建傳感器定義傳感器1檢測俯仰液壓缸的行程,其范圍為0~2.78 m;傳感器2檢測伸縮液壓缸的行程,其范圍為0~7.07 m;傳感器3檢測臂架傾斜角度,其范圍為0~59.26°。
定義運動 先在吊點處創(chuàng)建豎直向上的直線運動1,滿足起升速度為0.25 m/s的要求。通過此運動副求出俯仰液壓缸和伸縮液壓缸的運動曲線。再據(jù)此曲線反求俯仰液壓缸和伸縮液壓缸的3次樣條運動曲線1和2。施加兩俯仰液壓缸的運動2和3為3次樣條運動曲線1,伸縮液壓缸運動4為3次樣條運動曲線2。最后,再將直線運動1刪除。
2 分析工況
考慮3排4種不同位置上的4種不同起吊載荷工況,如圖2所示。
各種工況下的位置、起吊載荷以及伸縮液壓缸的參數(shù)如表1所示。
3 ADAMS分析結(jié)果及與有限元結(jié)果的對比分析
3.1 ADAMS分析結(jié)果
對上述4種不同工況進行ADAMS運動學仿真,得到兩俯仰液壓缸和伸縮液壓缸隨時間變化的位移、速度、加速度及受力曲線,以及基本臂與車架體鉸點處的約束力隨時間變化的曲線。圖3-8表示將45t集裝箱吊起放到位置1這一過程的仿真曲線。
3.2與有限元結(jié)果對比分析
起吊到4個位置點時基本臂與車架體鉸點、俯仰液壓缸、伸縮液壓缸受力的MSC.ADAMS分析結(jié)果與MSC.NASTRAN有限元計算結(jié)果對比分析如表2所示。
4 結(jié)論
(1)利用ADAMS運動學分析可以得到集裝箱正面吊運機在整個運動過程中的參數(shù)曲線,包括位移、速度、加速度、力等。
(2)通過NASTRAN對某一吊載起吊到某一位置各種典型工況下的有限元計算,并與ADAMS仿真結(jié)果進行對比分析,相對誤差在0.19%-8.88%之間,從而可以驗證ADAMS仿真結(jié)果的正確性。
(3)可為集裝箱正面吊運機的設(shè)計,特別是俯仰液壓缸和伸縮液壓缸以及臂架的設(shè)計提供理論依據(jù)。
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