文档介绍：基于ADAMS的泵车臂架运动学分析张思献,冯敏,张鹏程(徐工机械建设机械分公司,江苏徐州221004[摘要]应用虚拟样机软件ADAMS建立混凝土泵车臂架的仿真模型,对混凝土泵车臂架结构进行运动学分析,得出油缸及连杆铰点处的受力情况,用以指导油缸及连杆的设计。[关键词]ADAMS;泵车;运动学[中图分类号]TU646[文献标识码]B[文章编号]1001-554X(201111-0125-03BoomkinematicanalysisofconcretepumptruckbasedonADAMSZHANGSi-xian,FENGMin,ZHANGPeng-cheng本文对混凝土泵车的虚拟样机技术进行了研究,提出建立泵车臂架仿真平台的新型研发手段。以徐工机械建筑机械分公司开发的某新型混凝土泵车为例,针对混凝土泵车的臂架结构进行运动学分析,其分析结果用以指导油缸及连杆的设计。1ADAMS仿真软件的可行性以HB52A混凝土泵车的一节臂为例,分别建立其数学模型和ADAMS虚拟样机模型,进行运动学分析。L1-铰点O与铰点B的距离;L2-一节臂质量中心与铰点O的距离;L3-铰点O与铰点A的距离;L4-变一油缸的初始长度;G-一节臂重量;θ-一节臂展开角度;α-缸与一节臂的夹角图1一节臂数学模型该车一节臂参数L1=、L2=、L3=、L4=、G=28536N,由力及力矩的平衡条件,可得铰点A及O的受力结果如图2所示。将在Pro/E中建立的三维模型,利用MECH/Pro接口转入ADAMS软件中,建立一节臂的仿真模型,如图3所示。一节臂转角/(°铰点受力/NFθ图2铰点受力结果图3一节臂仿真模型模型有3个旋转副和1个移动副,移动副加在油缸筒与活塞杆之间,在移动副上添加驱动载荷用于模拟油缸。设置仿真时间90s,使一节臂转动90°,其仿真结果如图4所示。由图2与图4比较可得,两铰点的受力结果趋势是相同的。由于在数学模型中未考虑油缸的重量,因此在仿真结果中铰点受力的最大值比数学模[收稿日期]2011-05-27[通讯地址]张思献,(上124型中要大。x104020*********24681012141618时间/s铰点受力/N油缸铰点臂头铰点Ft图4仿真结果通过数学方法与软件仿真结果的比较可以得出,只要添加正确驱动载荷,运用ADAMS仿真软件对混凝土泵车臂架的运动学分析是可行的。2几种状态下油缸受力(1二、三、四、五节臂保持水平,对一节臂从0°转动到90°进行仿真分析。忽略输送管,建立HB52A臂架的仿真模型,其中二、三、四、五节臂为刚性连接,其模型如图5所示。图5仿真模型为使二、三、四、五节臂保持水平,计算出一节臂从0°转动到90°过程中变一、变二油缸的位移曲线(见图6,并将位移数据导入ADAMS作为运动载荷。变一、变二油缸在此仿真过程中受力结果如图7所示。由图7可知,变一油缸所受最大力约为1030kN。(2一节臂垂直,二节臂从0°转动至90°,三、四、五节臂保持水平,仿真模型如图8所示。为使三、四、五节臂保持水平,计算出二节臂从0°转动到90°过程中变二、变三油缸的位移曲线(见图9,并将位移数据导入ADAMS作为运动载荷。0102030405060708090200025003000350040004500一节臂旋转角度/(°变幅油缸长度/mm变一油缸变二油缸图6油缸的位移0102030405060t7080904567891011x105时间/s油缸铰点受力/N变一油缸铰点变二油缸铰点图7油缸的受力图8仿真模型变二、变三油缸在此仿真过程中受力结果如图10所示。由图10可知,变二油缸所受最大力约为890kN。(上二节臂旋转角度/(°变幅油缸长度/mm图9油缸的位移