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、轉向系統、液壓系統、傳動系統和吊具等組成,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)質心在Z軸方向偏移0.8 m的最不利情況。
創建約束副根據各個部件的連接關系,在前后俯仰液壓缸的缸體與活塞桿之間創建圓柱副;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建襯套;此外,在基本臂與伸縮臂之間創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建旋轉副。
創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如表1所示。
3 ADAMS分析結果及與有限元結果的對比分析
3.1 ADAMS分析結果
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分析結果與MSC.NASTRAN有限元計算結果對比分析如表2所示。
4 結論
(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仿真結果的正確性。
(3)可為集裝箱正面吊運機的設計,特別是俯仰液壓缸和伸縮液壓缸以及臂架的設計提供理論依據。
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