基于Pro/E_ADAMS的液壓挖掘機工作裝置的動(dòng)力學(xué)仿真分析

　　以液壓挖掘機工作裝置為研究對象，通過(guò)Pro/E建立液壓挖掘機虛擬樣機模型，模擬其在真實(shí)環(huán)境下的工作狀態(tài)，并利用ADAMS對虛擬樣機進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，得到液壓挖掘機動(dòng)臂、斗桿和鏟斗各鉸點(diǎn)受力的變化規律曲線(xiàn)，為挖掘機機構的有限元分析提供依據。

　　液壓挖掘機工作裝置實(shí)物樣機如圖1所示。作為一個(gè)多體動(dòng)力學(xué)系統，其動(dòng)力學(xué)分析比較復雜，而且不易作進(jìn)一步優(yōu)化，而虛擬樣機技術(shù)作為一種等效數字模型，可替代物理樣機，為挖掘機的動(dòng)力學(xué)分析開(kāi)辟了一個(gè)新的途徑。而且虛擬樣機技術(shù)可以通過(guò)不斷地反饋指導設計，進(jìn)一步達到最優(yōu)。

圖1 實(shí)物樣機

　　本文首先通過(guò)Pro/E建立液壓挖掘機虛擬樣機模型，模擬其在真實(shí)環(huán)境下的工作狀態(tài)，并利用ADAMS對虛擬樣機進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，得到液壓挖掘機動(dòng)臂、斗桿和鏟斗各鉸點(diǎn)受力的變化規律曲線(xiàn)，可為挖掘機機構的有限元分析提供依據，進(jìn)而實(shí)現挖掘機本體結構的優(yōu)化。

1、虛擬樣機的建立

　　1.1、三維模型的建立和導入

　　液壓挖掘機工作裝置由動(dòng)臂、斗桿、鏟斗及其液壓缸組成，本文先對挖掘機的各個(gè)零件進(jìn)行建模，然后將各個(gè)零件進(jìn)行子裝配，最后整體裝配建立挖掘機三維實(shí)體模型，如圖2所示。

圖2 液壓挖掘機三維實(shí)體模型

　　目前數據傳輸在A(yíng)DAMS與Pro/E之間存在兩種不同方式：一是數據直接傳輸，要使用Pro/Mechanism接口;二是先在Pro/E中建立三維模型，再導入到ADAMS軟件中進(jìn)行仿真。本文采用數據直接傳輸方法，當所需圖形文件參數需要修改時(shí)，可以直接通過(guò)Pro/E進(jìn)行修改，簡(jiǎn)單方便、便于操作。