虛擬樣機技術(shù)在使用過程中為液壓挖掘機設(shè)計提供了有效的方法和手段,在使用過程中受到了條件限制,較少的單位會對運行學(xué)進行仿真研究,降低了色劑方案可行性。文章基于動力學(xué)仿真軟件ADAMS建立起了挖掘機工作裝置虛擬系統(tǒng),更好的完成了前期處理工作,使得建模正確性更高。
液壓缸順序工作的運動仿真分析
1.1.基于尺寸確定
當(dāng)液壓的挖掘機工作裝置尺寸以及基本結(jié)構(gòu)都確定下來之后,該挖掘機的工作范圍也基本確定下來。簡單理解就是挖掘機鏟斗齒尖軌跡的包絡(luò)圖得以確定。在包括圖中,有些部分區(qū)間靠近的比較緊密,有的會深入到挖掘機停點底部下,這一個位置雖然還可以挖掘到,但是在挖掘過程中會引起土壤坍塌,從而影響機械運行穩(wěn)定,使得施工安全性受到影響。在以上動臂液壓缸、斗桿液壓缸和鏟斗液壓缸運動仿真分析過程中,選擇的挖掘機工作順序和方式一般都是在裝置范疇內(nèi),這里講解的順序指的是,挖掘工作進行時,各個油缸都是根據(jù)一定順序進行收縮或者伸出。例如:挖掘進行時,需要先下降動動臂,再收回斗桿,這個動作完成之后,在使用鏟斗進行挖掘。
1.2.順序工作運動仿真實現(xiàn)的路線
仿真路線是,在斗桿液壓缸、動臂液壓缸、鏟斗液壓缸上進行設(shè)置,一般在不同的時間段內(nèi),它的運動驅(qū)動函數(shù)都不同,需要進行調(diào)節(jié)處理,使得各缸在相應(yīng)的工作極限范圍內(nèi)相互運行,這樣就可以獲得挖掘機的工作范圍??梢栽谝簤焊滓苿痈奔s束處添加移動驅(qū)動,改變運動方式,將其更換成位移運動方式。運動的函數(shù)輸入時,需要注意相匹配的的STEP函數(shù)。對液壓缸進行STEP函數(shù)值設(shè)置時,應(yīng)該滿足運動函數(shù)需求。當(dāng)完成了函數(shù)值輸入之后,在運行狀態(tài)下可以啟動ADAMS軟件的仿真模塊。
1.3.仿真過程
當(dāng)工作面從最初的范圍逐漸移動時,一般最初的指的是停機狀態(tài)下??梢赃m當(dāng)?shù)膶Χ窏U、鏟斗液壓缸進行調(diào)整,將其保持在全縮的狀態(tài)中,逐漸對動臂液壓缸拉伸,將其縮小到CD弧線上。這個伸縮過程需要得到弧線支撐,基于保障弧線運動軌跡基礎(chǔ)上做好控制工作。其中在進行一次姿態(tài)調(diào)整之后,作業(yè)范圍會縮小,而且包絡(luò)圖中的各個點會逐漸深入挖掘機的底部,在這個范圍上可以實現(xiàn)挖掘,但是可能出現(xiàn)塌陷實現(xiàn),導(dǎo)致機械無法正常施工。因此,一般除了有條件的挖溝作業(yè)之外進行使用,其他施工一般都不會使用??梢栽谀P椭薪⑵鹨粋€處于回轉(zhuǎn)中心軸的三維坐標(biāo),將坐標(biāo)點確定為(608,.0,0.0,1254.3306),這樣就可以測量出方向移動值,可以得出這個位置的位移,這樣便可以達(dá)到最大高度值,其實這個測量方法比較簡單,也比較容易掌握。根據(jù)曲線變化得出,從得到的曲線中得出最終的數(shù)值,可以查看到最大值,平均值以及最小值等。
工作裝置模型的運動學(xué)仿真分析
2.1.參數(shù)范圍
運動學(xué)仿真中的參數(shù)范圍確定一般都包含速度、位移以及加速度,這些參數(shù)會有一個變化范圍。在進行運動學(xué)仿真分析中,需要基于ADAMS/Solver求解,就可以得出代數(shù)方程。因此,在進行仿真系統(tǒng)自由度確認(rèn)時,一般自由度的必須為零。如果這個時候會考慮到物體的慣性以及運動質(zhì)量,那么運動仿真還需要計算出運動需要的力矩以及需要的力度。除了這些,影響運動仿真的因素還比較多,需要在檢驗中得出,因此需要在運動力學(xué)仿真運行之前,需要做好仿真分析工作。虛擬裝置上樣機,模擬出運動態(tài)勢,這樣就可以充分的掌握了運動學(xué)仿真規(guī)律。為了更加精確的描述出驅(qū)動運件的運動規(guī)律,應(yīng)該將影響因素摒棄。例如:當(dāng)挖掘機動臂液壓缸不斷收縮中,當(dāng)其收縮到一定位置上便不運動時,這個運動并不是簡單的運動,它包含的運動規(guī)律比較多。這是因為斗桿液壓缸和鏟斗液壓缸伸縮到相應(yīng)位置上時,這兩個物體作用力相互進行挖掘,當(dāng)力度不一致時便出現(xiàn)不運動現(xiàn)象。這些一般都是自由度問題,在處理問題時,可以將運動分為幾個過程,每個過程都有一個自由度進行支配。當(dāng)運動持續(xù)時,當(dāng)達(dá)到一定狀態(tài)下時,它會回到一個初始位置。在進行分割處理時,可以清晰的看到問題所在,從而更加明確的研究出運動規(guī)律和運動過程。
對挖掘機進行動力學(xué)研究,分別從仿真角度深入解析,從而確定出液壓缸運動順序,提升仿真分析效果。在這過程中,還得出了相應(yīng)的參數(shù)尺寸。對應(yīng)的工作曲線圖也得出,在實際生產(chǎn)中提供了可靠的數(shù)據(jù),保障數(shù)據(jù)效益和質(zhì)量。