G為物料重力;PB為鏟斗與連桿鉸接點(diǎn)的作用力;PAX,PAY為鏟斗與動(dòng)臂鉸接點(diǎn)的作用力;MA為A點(diǎn)的力矩;α1為PB與豎直方向的夾角;l5為A點(diǎn)與G點(diǎn)的水平距離;l6為B點(diǎn)與G點(diǎn)的水平距離;l7為A點(diǎn)與B點(diǎn)的豎直距離;Fx,Fy分別指代水平方向和豎直方向的力.以連桿為分離體,將連桿視為二力桿,則根據(jù)二力平衡原理,作用于連桿兩端的力大小相等,方向相反,即:PB=PC(4)式中:PC為搖臂與連桿鉸接點(diǎn)的作用力.以搖臂為分離體,將鏟斗油缸視為二力桿,則搖臂與鏟斗油缸鉸點(diǎn)的作用力可用沿油缸方向的力PE表示,由∑MD=0,得(5)式中:MD為D點(diǎn)的力矩;α3為PE與豎直方向的夾角;l2為D點(diǎn)與E點(diǎn)的水平距離;l3為C點(diǎn)與D點(diǎn)的水平距離;l4為C點(diǎn)與E點(diǎn)的豎直距離.圖2工作裝置受力簡(jiǎn)圖Forcediagramoftheworkingdevice在卸載工況下,作業(yè)過(guò)程是通過(guò)鏟斗油缸的伸縮完成,而沖擊也是經(jīng)由鏟斗、連桿、鏟斗油缸等組成的工作裝置傳遞到前車架.因此,從傳遞路徑考慮,以卸載過(guò)程中鏟斗油缸承受的沖擊載荷為研究對(duì)象,對(duì)降低工作裝置的卸載沖擊具有重要的意義.2試驗(yàn)研究與數(shù)據(jù)處理鏟斗油缸受力試驗(yàn)研究根據(jù)以上的分析得知。 上海工作服定制價(jià)格咨詢。杭州氣質(zhì)工作裝供應(yīng)商

    本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域，更具體地，設(shè)計(jì)了一種在滿足工程機(jī)械的強(qiáng)度、剛度以及穩(wěn)定性的前提下的挖掘機(jī)工作裝置。背景技術(shù)：隨著先進(jìn)制造技術(shù)和新材料及其成形技術(shù)的迅猛發(fā)展，節(jié)能、減材、環(huán)保已成為當(dāng)今機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的目標(biāo)。拓?fù)鋬?yōu)化在挖掘機(jī)工作裝置的應(yīng)用上，國(guó)內(nèi)大量學(xué)者進(jìn)行了大量研究工作。貴州大學(xué)的應(yīng)濤濤以工作裝置中的斗桿為研究對(duì)象進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化并對(duì)優(yōu)化后的模型進(jìn)行了強(qiáng)度與剛度分析；浙江工業(yè)大學(xué)的寧曉斌基于拓?fù)鋬?yōu)化的理論并結(jié)合靜力學(xué)分析相驗(yàn)證的方式研究出了一種新型的斗桿結(jié)構(gòu)；大連理工大學(xué)的張偉改造了挖掘機(jī)動(dòng)臂結(jié)構(gòu)并對(duì)其修改后的模型進(jìn)行了靜力學(xué)分析和疲勞壽命分析。現(xiàn)有的液壓挖掘機(jī)輕量化設(shè)計(jì)的研究很多，不過(guò)普遍集中在對(duì)局部構(gòu)件的研究上，忽略了局部構(gòu)件變化的過(guò)程中對(duì)整體機(jī)構(gòu)的影響。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提供了一種優(yōu)化挖掘機(jī)工作裝置的方法，并設(shè)計(jì)了在滿足工程機(jī)械的強(qiáng)度、剛度以及穩(wěn)定性的前提下的挖掘機(jī)工作裝置。本發(fā)明提供的具體優(yōu)化方法包括：(1)建立挖掘機(jī)工作裝置的各個(gè)部件并組裝模型；(2)選取多種典型工況；(3)通過(guò)軟件ansysworkbench進(jìn)行各種工況下工作裝置的靜力學(xué)分析與模態(tài)分析；。鹽城清新工作裝批量定制上海工作服定制工廠。

通過(guò)主菜單Simulate中的Design-Evaluation選項(xiàng),彈出優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)話框,并根據(jù)優(yōu)化要求進(jìn)行設(shè)置,利用序列二次規(guī)劃算法進(jìn)行多次迭代,優(yōu)化結(jié)果如表2所示.圖7給出了優(yōu)化前后鏟斗油缸的受力曲線圖.在曲線圖中橫坐標(biāo)表示時(shí)間變化,縱坐標(biāo)表示鏟斗油缸的受力變化,實(shí)線、虛線分別表示優(yōu)化前后鏟斗油缸的受力曲線.工作裝置的傳動(dòng)角、卸載距離和卸載高度等均滿足設(shè)計(jì)要求,同時(shí)沖擊載荷峰值與原來(lái)相比降低了38%,優(yōu)化效果好的.5結(jié)論本文以裝載機(jī)工作裝置為主要研究對(duì)象,通過(guò)構(gòu)建裝載機(jī)工作裝置的力學(xué)模型,確定了卸載過(guò)程中力的傳遞路徑和機(jī)理;然后利用試驗(yàn)分析了鏟斗油缸的載荷峰值,對(duì)卸載沖擊過(guò)程進(jìn)行了量化和表征;好的后基于參數(shù)化建模,通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證與仿真分析相結(jié)合的方式,將優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)和約束函數(shù)進(jìn)行合理規(guī)劃,采用序列二次規(guī)劃算法(SQP)對(duì)工作裝置進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì).仿真結(jié)果表明:優(yōu)化后的沖擊載荷峰值降低了約38%.圖7卸載沖擊優(yōu)化結(jié)果與傳統(tǒng)優(yōu)化方法更注重工作裝置的平移性和自動(dòng)放平性能相比。

    載荷的急劇變化會(huì)對(duì)裝載機(jī)車體產(chǎn)生劇烈沖擊,導(dǎo)致舒適性下降,同時(shí)會(huì)降低部件的壽命.目前,對(duì)裝載機(jī)工作裝置的研究都集中在如何提高其平移性和自動(dòng)放平性能方面,而對(duì)工作裝置卸載過(guò)程中所受沖擊的研究較少.因此,以減小卸載工況下工作裝置所受沖擊為目標(biāo)對(duì)工作裝置進(jìn)行優(yōu)化,對(duì)提高駕駛員的作業(yè)舒適性,延長(zhǎng)部件使用壽命具有重要的意義.圖1裝置機(jī)工作裝置Loaderworkingdevice裝載機(jī)工作裝置的優(yōu)化方法大致可分為兩類:(1)基于計(jì)算機(jī)編程的優(yōu)化設(shè)計(jì).黃洪鐘[1]等給出了集神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法于一體的裝載機(jī)工作裝置多目標(biāo)滿意優(yōu)化算法;潘雙夏[2]等應(yīng)用優(yōu)化軟件Prodopt采用仿生物進(jìn)化方法對(duì)裝載機(jī)的正轉(zhuǎn)八連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化;申文清[3]等建立了反轉(zhuǎn)六連桿機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型,并使用MATLAB軟件編程對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了優(yōu)化研究.(2)基于虛擬樣機(jī)的參數(shù)化優(yōu)化設(shè)計(jì).高秀華[4]等基于機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS對(duì)裝載機(jī)工作裝置中的各主要桿件進(jìn)行了參數(shù)化,創(chuàng)建了裝載機(jī)工作裝置的虛擬樣機(jī)優(yōu)化模型。上海工作服定制哪家好。

    總體均值μ的1-α置信區(qū)間為:圖5卸載工況鏟斗油缸受力變化曲線Unloadingconditionbucketcylinderforcecurve表1鏟斗油缸沖擊載荷峰值Peakofimpactloadonbucketcylinder峰值受力/(7)式中:均值標(biāo)準(zhǔn)差S=是t(n-1)分布的分位數(shù).好的水平是估計(jì)總體參數(shù)落在某一區(qū)間內(nèi)可能犯錯(cuò)誤的概率,用α表示.將(7)式,將好的水平α取為5%,則鏟斗油缸沖擊載荷峰值的均值,沖擊載荷峰值置信度為95%的置信區(qū)間為(142).3工作裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)虛擬樣機(jī)模型的建立與驗(yàn)證基于以上的分析,我們考慮采用工作裝置優(yōu)化的方法來(lái)尋求降低沖擊載荷的途徑.利用機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)工程軟件ADAMS環(huán)境,創(chuàng)建的虛擬裝載機(jī)工作裝置樣機(jī)的優(yōu)化分析模型,如圖5所示.利用ADAMS/View提供的參數(shù)化建模和優(yōu)化設(shè)計(jì)功能,可以將參數(shù)值設(shè)置為可以改變的變量[10],在分析過(guò)程中,只需改變樣機(jī)模型中有關(guān)參數(shù)值,軟件自帶的程序就可以自動(dòng)地更新整個(gè)樣機(jī)模型.圖6虛擬樣機(jī)模型Virtualprototypemodel建模過(guò)程中需要在圖5中A～I(xiàn)各鉸點(diǎn)處根據(jù)真實(shí)坐標(biāo)值創(chuàng)建POINT點(diǎn),使用ADAMS的建模工具分別創(chuàng)建動(dòng)臂、搖臂、鏟斗、連桿、動(dòng)臂油缸和鏟斗油缸,并對(duì)三維模型進(jìn)行裝配;然后在各鉸點(diǎn)處創(chuàng)建鉸接副,在動(dòng)臂油缸、鏟斗油缸的活塞桿與缸筒之間建立圓柱副。上海工作服定制供應(yīng)商。寧波工作裝批量定制

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    我們需要對(duì)卸載過(guò)程中鏟斗油缸承受的沖擊載荷進(jìn)行研究.通過(guò)測(cè)量液壓油缸有桿腔和無(wú)桿腔的壓力,并利用油缸和活塞桿的尺寸可以間接計(jì)算得到液壓缸的受力大小.其原理如圖3所示,設(shè)鏟斗油缸有桿腔壓力為p1,無(wú)桿腔壓力為p2,活塞桿直徑為d,油缸內(nèi)徑為D,則活塞桿的受力大小F為:(6)圖3液壓缸受力間接計(jì)算簡(jiǎn)圖Cylinderforceindirectcalculationdiagram將壓力傳感器安裝在鏟斗油缸的進(jìn)油口和回油口來(lái)測(cè)試裝載機(jī)卸載工況下有桿腔和無(wú)桿腔的壓力.傳感器安裝現(xiàn)場(chǎng)如圖4所示.圖4振動(dòng)測(cè)試基本原理圖Basicprincipleofvibrationtest振動(dòng)測(cè)試的基本原理見(jiàn)圖4,由加速度傳感器將加速度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入振動(dòng)分析設(shè)備上,然后由計(jì)算機(jī)軟件記錄所有的電壓值,完成對(duì)各測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集,試驗(yàn)共進(jìn)行了5次.通過(guò)式(6)計(jì)算得到鏟斗油缸在卸載工況下的受力變化,如圖5所示,5次試驗(yàn)的沖擊載荷峰值如表1所示.基于小樣本方法的區(qū)間估計(jì)通過(guò)試驗(yàn)得到的樣本,還需要根據(jù)一定的正確度與精確度的要求,構(gòu)造出適當(dāng)?shù)膮^(qū)間,以作為參數(shù)的真值所在范圍的估計(jì).依據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法[9],假設(shè)總體X服從正態(tài)分布N(μ,σ2),x1,x2,…,xN為X的一個(gè)小樣本,則在總體方差未知的情況下。杭州氣質(zhì)工作裝供應(yīng)商

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