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挖掘机工作装置运动学建模与分析 被引量:23
1
作者 黎波 严骏 +2 位作者 曾拥华 彭卓 郭刚 《机械设计》 CSCD 北大核心 2011年第10期7-10,共4页
为实现挖掘机作业自动控制,建立了挖掘机工作装置4自由度运动学模型。根据变量性质,将挖掘机工作装置分为4种工作空间:驱动空间、关节空间、位姿空间和检测空间。从运动学正解、逆解问题出发,充分利用挖掘机工作装置各构件间几何关系,... 为实现挖掘机作业自动控制,建立了挖掘机工作装置4自由度运动学模型。根据变量性质,将挖掘机工作装置分为4种工作空间:驱动空间、关节空间、位姿空间和检测空间。从运动学正解、逆解问题出发,充分利用挖掘机工作装置各构件间几何关系,分别求出了各工作空间之间位置及速度的非线性映射关系。结论为运动控制器设计提供了理论指导。 展开更多
关键词 挖掘机工作装置 运动学 建模
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基于RecurDyn液压挖掘机工作装置动力学分析与仿真 被引量:10
2
作者 曹永利 董致新 《机床与液压》 北大核心 2018年第8期50-53,57,共5页
以YC60-7液压挖掘机为研究对象,其反铲工作装置是一个开链的四杆机构,采用SolidWorks软件建立该挖掘机工作装置的三维实体模型,应用向量法建立挖掘机工作装置的动力学模型,并运用RecurDyn进行动力学仿真,获得挖掘机的工作包络图和相关... 以YC60-7液压挖掘机为研究对象,其反铲工作装置是一个开链的四杆机构,采用SolidWorks软件建立该挖掘机工作装置的三维实体模型,应用向量法建立挖掘机工作装置的动力学模型,并运用RecurDyn进行动力学仿真,获得挖掘机的工作包络图和相关工作参数,并对主要铰接点进行受力分析。分析结果表明:工作装置的最大挖掘高度、挖掘半径、卸载高度和厂家提供的数据误差在0.35%左右。通过仿真分析,为挖掘机工作装置的优化设计提供了依据。 展开更多
关键词 挖掘机工作装置 运动学仿真 RecurDyn软件 动力学仿真
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实测数据驱动的挖掘机工作装置疲劳寿命预测
3
作者 王神龙 席海峰 +3 位作者 李官运 丁晓红 余慧杰 倪维宇 《动力学与控制学报》 2024年第5期78-87,共10页
以某型挖掘机为研究对象,建立其工作装置刚柔耦合动力学模型,基于实测油缸位移数据驱动该模型,得到其主要性能参数和典型工况危险部位应力.根据强度理论、动力学仿真结果和工程经验,分析挖掘机动臂和斗杆的易开裂部位,得到典型焊缝高危... 以某型挖掘机为研究对象,建立其工作装置刚柔耦合动力学模型,基于实测油缸位移数据驱动该模型,得到其主要性能参数和典型工况危险部位应力.根据强度理论、动力学仿真结果和工程经验,分析挖掘机动臂和斗杆的易开裂部位,得到典型焊缝高危点,并通过实测应力应变数据进行验证.以刚柔耦合动力学仿真所得的铰点载荷作为输入,利用nCode疲劳分析软件仿真预测挖掘机动臂和斗杆的疲劳寿命.结果表明,实测数据驱动的刚柔耦合动力学仿真可以准确获取挖掘机实际挖掘过程的动力学特性,基于该仿真模型提取铰点载荷并用于预测疲劳寿命的方法切实可行. 展开更多
关键词 挖掘机工作装置 刚柔耦合 动力学仿真 焊缝高危点 疲劳寿命预测
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挖掘机工作装置模块化划分方法 被引量:5
4
作者 丁月 苑明海 戴智勇 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第3期12-14,共3页
为缩短产品的设计开发周期,提高设计效率,快速设计已成为现代设计制造的研究热点。挖掘机作为一种广泛应用的大型施工机械,研究其工作装置的快速设计,对挖掘机的发展具有重要意义。为实现挖掘机工作装置的快速设计,将对挖掘机工作装置... 为缩短产品的设计开发周期,提高设计效率,快速设计已成为现代设计制造的研究热点。挖掘机作为一种广泛应用的大型施工机械,研究其工作装置的快速设计,对挖掘机的发展具有重要意义。为实现挖掘机工作装置的快速设计,将对挖掘机工作装置进行模块划分。为使模块划分更合理,首先采用层次分析法(The Analytical Hierarchy Process,AHP)来构建层次结构模型及构造判断矩阵,以此计算出权重系数,然后通过相关度的计算得出挖掘机工作装置各零部件的相关矩阵,最后得出较合理模块划分方案,以提高挖掘机工作装置的设计效率。 展开更多
关键词 模块划分 挖掘机工作装置 层次分析法 相关矩阵
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挖掘机工作装置电液伺服智能控制 被引量:2
5
作者 戴群亮 戴宏亮 +1 位作者 赵丁选 于宁 《长春工业大学学报》 CAS 2005年第4期283-285,共3页
针对挖掘机工作装置电液伺服系统中存在多变量、强耦合及非线性的特点,提出了CMAC神经网络与常规控制相结合的控制方法,很好地解决了挖掘机电液伺服系统位置控制问题。仿真结果表明,该控制方法具有较高的控制精度和鲁棒性。
关键词 挖掘机工作装置 电液伺服控制 CMAC神经网络
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基于PRO/E的液压挖掘机工作装置系统仿真与分析 被引量:2
6
作者 张桂菊 肖才远 《邵阳学院学报(自然科学版)》 2013年第4期34-39,共6页
通过三维参数化建模软件PRO/E,对某型挖掘机工作装置进行了三维建模.通过建立液压挖掘机工作装置的三维模型,并运用该软件中运动仿真模块Pro/MECHANICA对工作装置装配和机构运动仿真,从而了解了工作装置的挖掘工作范围.在对模型材料特... 通过三维参数化建模软件PRO/E,对某型挖掘机工作装置进行了三维建模.通过建立液压挖掘机工作装置的三维模型,并运用该软件中运动仿真模块Pro/MECHANICA对工作装置装配和机构运动仿真,从而了解了工作装置的挖掘工作范围.在对模型材料特性定义的基础上,对模型进行了静力分析,能够检验不同工况下动臂是否满足要求.通过仿真分析可知,相对于其它有限元分析工具来讲,Pro/MECHANICA软件实现了和PRO/E的无缝集成,对复杂零件建模后的分析工作更加精确. 展开更多
关键词 挖掘机工作装置 PRO E PRO MECHANICA 仿真 有限元分析
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基于多体动力学与颗粒动力学耦合的挖掘载荷计算与研究 被引量:1
7
作者 贺朝霞 马跃飞 +1 位作者 常乐浩 任琛 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第6期266-269,共4页
为获得较为精确的挖掘阻力,进一步求出挖掘机所受的动态载荷,建立了多体动力学-颗粒动力学耦合的动态仿真方法。首先,建立挖掘机工作装置三维模型,以实测的动臂、斗杆和铲斗油缸位移变化曲线作为驱动,完成挖掘机工作装置的多体运动学分... 为获得较为精确的挖掘阻力,进一步求出挖掘机所受的动态载荷,建立了多体动力学-颗粒动力学耦合的动态仿真方法。首先,建立挖掘机工作装置三维模型,以实测的动臂、斗杆和铲斗油缸位移变化曲线作为驱动,完成挖掘机工作装置的多体运动学分析,获得铲斗质心处的运动速度、铲斗相对斗杆和连杆在铰点上的角速度。然后,通过离散单元法建立挖掘介质的颗粒模型,利用已求得的铲斗运动参数对其运动进行定义,模拟铲斗在挖掘时的真实工况,求得铲斗在挖掘不同介质时所受的挖掘阻力和阻力矩,最后再通过多体动力学分析求解各铰点处的动态载荷。分析表明,挖掘介质为矿石与干砂时,挖掘阻力和阻力矩波动更为明显且铰点载荷也更大。 展开更多
关键词 挖掘机工作装置 耦合仿真 离散单元法 动力学分析
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液压挖掘机工作装置自动控制系统 被引量:1
8
作者 韦赞洲 《中小企业管理与科技》 2018年第8期161-162,共2页
分析了液压挖掘机组成、工作原理及液压驱动系统。采用基于DSP芯片的控制系统和模糊自整定PID算法,实现了挖掘机工作装置自动控制。该控制系统具有较高的控制精度和良好的操纵性,提高了作业效率和施工精度,减轻了驾驶员的劳动强度。
关键词 挖掘机工作装置 自动控制 电控单元 模糊自整定PID
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基于Pro/E的挖掘机工作装置建模与运动仿真分析 被引量:1
9
作者 周莉 《机械研究与应用》 2015年第6期1-2,6,共3页
在对挖掘机工作装置的设计过程进行分析的基础上,应用三维软件Pro/E创建挖掘机工作装置的三维模型;然后利用Pro/E的Mechanism模块对设计的3D模型作运动学仿真分析,同时检查各个零部件之间的干涉情况,从而得到工作装置的运行轨迹;根据得... 在对挖掘机工作装置的设计过程进行分析的基础上,应用三维软件Pro/E创建挖掘机工作装置的三维模型;然后利用Pro/E的Mechanism模块对设计的3D模型作运动学仿真分析,同时检查各个零部件之间的干涉情况,从而得到工作装置的运行轨迹;根据得到的分析结果对工作装置的结构尺寸进行优化设计,从而得到优化后的工作装置3D模型,为实现该工作装置的物理样机提供了技术支持。 展开更多
关键词 PRO/E 挖掘机工作装置 三维建模 运动仿真及分析
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液压挖掘机工作空间极限分析
10
作者 曾超 罗艳蕾 《贵州大学学报(自然科学版)》 2011年第5期22-24,共3页
液压挖掘机的高效性,使其在工农业生产、军事等众多领域得到了广泛的应用。工作空间参数,是设计与选用挖掘机的重要依据。求逆解是挖掘机机器人化需要解决的问题,若铲斗位姿超出工作空间,则会引起无逆解。挖掘机的工作范围是多条曲线围... 液压挖掘机的高效性,使其在工农业生产、军事等众多领域得到了广泛的应用。工作空间参数,是设计与选用挖掘机的重要依据。求逆解是挖掘机机器人化需要解决的问题,若铲斗位姿超出工作空间,则会引起无逆解。挖掘机的工作范围是多条曲线围成的平面区域,而临界姿态角的函数图像则是一张空间曲面。本研究使用SolidWorks添加约束与MATLAB的数据处理功能,实现了对挖掘机工作空间极限的分析。 展开更多
关键词 挖掘机工作装置 SOLIDworkS MATLAB
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面向再制造的挖掘机工作装置剩余疲劳寿命预测研究综述
11
作者 曹露露 刘奎 +1 位作者 王严 樊浩 《装备制造技术》 2018年第12期77-79,共3页
从工程机械再制造、疲劳寿命预测、面向再制造的寿命预测等三个方面总结了国内外有关面向再制造的挖掘机工作装置剩余疲劳寿命预测的研究现状,归纳出现有研究中存在的问题。最后,提出了面向再制造的挖掘机工作装置剩余疲劳寿命预测的下... 从工程机械再制造、疲劳寿命预测、面向再制造的寿命预测等三个方面总结了国内外有关面向再制造的挖掘机工作装置剩余疲劳寿命预测的研究现状,归纳出现有研究中存在的问题。最后,提出了面向再制造的挖掘机工作装置剩余疲劳寿命预测的下一步研究方向。 展开更多
关键词 再制造 挖掘机工作装置 剩余寿命预测
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基于实例推理的挖掘机工作装置实例库研究与开发
12
作者 白颖 康明霞 丁月 《机床与液压》 北大核心 2015年第21期127-130,82,共5页
基于数据库技术,建立了挖掘机工作装置的EER数据模型,根据EER数据模型,并运用面向对象的实例表达方法,设计了整个工作装置部分的实例库,同时采用CBR技术对产品实例库的检索和修正提出了相应的策略,通过实例对象间的相似度计算,检索出相... 基于数据库技术,建立了挖掘机工作装置的EER数据模型,根据EER数据模型,并运用面向对象的实例表达方法,设计了整个工作装置部分的实例库,同时采用CBR技术对产品实例库的检索和修正提出了相应的策略,通过实例对象间的相似度计算,检索出相似实例,通过对检索出来的相似零件进行相似度修正,以特征值确定实例相似度范围,从而确定实例修正方法。最后利用VC语言开发了挖掘机工作装置实例库系统,并应用于生产实际。 展开更多
关键词 挖掘机工作装置 数据库 实例库 CBR
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基于AutoCAD VBA液压挖掘机工作装置运动学分析
13
作者 罗艳蕾 曾超 +1 位作者 于尧 张继明 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第3期208-210,共3页
液压挖掘机工作装置可视为多自由度机械手,具有高效灵活的特点。不考虑其回转运动,工作装置属平面连杆机构。铲斗位姿与关节夹角之间的变换常用齐次坐标变换或解析法,逆向运动学问题的求解则用几何法。在AutoCAD环境下,建立工作装置的... 液压挖掘机工作装置可视为多自由度机械手,具有高效灵活的特点。不考虑其回转运动,工作装置属平面连杆机构。铲斗位姿与关节夹角之间的变换常用齐次坐标变换或解析法,逆向运动学问题的求解则用几何法。在AutoCAD环境下,建立工作装置的简化模型,借助二次开发语言,对运动学问题进行了研究。编程实现了图解过程,省略了复杂的公式推导,得出工作范围包络曲线及工作参数。设置铲斗的姿态角为某一数值,得出了齿尖轨迹为水平直线和竖直直线时的运动学逆解,并实现了工作装置的运动仿真。 展开更多
关键词 挖掘机工作装置 AutoCADVBA 二次开发 运动学仿真
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基于真实载荷的挖掘机工作装置瞬态动力学分析 被引量:48
14
作者 张卫国 权龙 +1 位作者 程珩 杨敬 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期144-149,共6页
用有限元法对挖掘机工作装置进行瞬态动力学分析,以6 t小型挖掘机工作装置为研究对象,针对斗杆液压缸驱动铲斗撞击地面工况,用压力传感器、位移传感器测试出撞击过程各液压缸工作腔压力和位移变化曲线,以所获各液压缸位移变化曲线和最... 用有限元法对挖掘机工作装置进行瞬态动力学分析,以6 t小型挖掘机工作装置为研究对象,针对斗杆液压缸驱动铲斗撞击地面工况,用压力传感器、位移传感器测试出撞击过程各液压缸工作腔压力和位移变化曲线,以所获各液压缸位移变化曲线和最大理论撞击力为驱动,用动力学仿真软件ADMAS对挖掘机撞击过程进行仿真,得出各铰销点在撞击过程中所承受载荷的变化曲线,采用测试所得各液压缸的驱动力验证仿真结果的准确程度。进一步将各铰销点受力的仿真结果作为工作装置的负载,对工作装置进行瞬态动力学分析,对比仿真计算与应力测试结果表明,对应测点的应力变化趋势基本一致,误差在10%以内,可为结构优化设计提供依据。 展开更多
关键词 挖掘机 工作装置 动力学分析 应力试验
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液压挖掘机工作装置的动力学分析及仿真 被引量:25
15
作者 车仁炜 吕广明 陆念力 《机械传动》 CSCD 北大核心 2005年第2期25-27,共3页
基于等效元素法建立了液压挖掘机工作装置的动力学模型,结合实例给出了运动微分方程的解,建模过程相比传统方法简单、高效。运用ADAMS软件对机构进行了动力学仿真,给出了仿真曲线。将YW1 6型液压挖掘机工作装置动力学解算结果与仿真结... 基于等效元素法建立了液压挖掘机工作装置的动力学模型,结合实例给出了运动微分方程的解,建模过程相比传统方法简单、高效。运用ADAMS软件对机构进行了动力学仿真,给出了仿真曲线。将YW1 6型液压挖掘机工作装置动力学解算结果与仿真结果相比较。 展开更多
关键词 液压挖掘机 工作装置 动力学分析 ADAMS软件 运动微分方程 动力学模型 动力学仿真 传统方法 建模过程 仿真曲线 仿真结果 建模方法 精确性 相比
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挖掘机工作装置疲劳寿命分析 被引量:14
16
作者 程珩 白瑞 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期512-516,538-539,共5页
针对挖掘机工作装置的疲劳破坏问题,进行了基于实测载荷历程的疲劳寿命估算,为其在服役期间的安全检查和维修决策提供依据。通过应变测量得到该工作装置薄弱部位的载荷历程,对其进行雨流计数统计,推导并确定出结构的S-N曲线,结合名义应... 针对挖掘机工作装置的疲劳破坏问题,进行了基于实测载荷历程的疲劳寿命估算,为其在服役期间的安全检查和维修决策提供依据。通过应变测量得到该工作装置薄弱部位的载荷历程,对其进行雨流计数统计,推导并确定出结构的S-N曲线,结合名义应力法理论估算出该工作装置各测点的疲劳寿命,实现了对结构进行疲劳预测分析的目的,该方法可为同类机械的疲劳寿命预测提供一定的参考依据。 展开更多
关键词 液压挖掘机 工作装置 疲劳寿命 名义应力法
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挖掘机工作装置逆运动学分析的杆组方法和运动规划 被引量:5
17
作者 魏永泉 蓝兆辉 《机械传动》 CSCD 北大核心 2013年第4期10-14,共5页
运用杆组法对挖掘机工作装置进行逆向运动分析,得到挖掘机工作装置构件的位置和速度、铲斗末端齿尖位置和速度与各油缸长度、速度和流量之间的关系,且以工作装置瞬时总流量的最大值最小为优化目标对工作装置进行运动规划。
关键词 挖掘机工作装置 逆运动学分析 运动规划 杆组法
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液压挖掘机工作装置性能分析及拓扑优化 被引量:1
18
作者 郑祥 陈宇 +2 位作者 陈亚 从爽 丁文海 《滨州学院学报》 2019年第6期82-85,共4页
工作装置是液压挖掘机中最重要组成部分,其性能直接决定整个挖掘机的性能。利用Pro/E软件建立工作装置的三维模型,并将模型导入ANSYS软件,对危险工况下工作装置中的动臂及斗杆进行静力分析,求解出危险截面最大应力及最大应变,以有限元... 工作装置是液压挖掘机中最重要组成部分,其性能直接决定整个挖掘机的性能。利用Pro/E软件建立工作装置的三维模型,并将模型导入ANSYS软件,对危险工况下工作装置中的动臂及斗杆进行静力分析,求解出危险截面最大应力及最大应变,以有限元分析结果为依据对动臂及斗杆进行拓扑优化,并对优化后的动臂和斗杆进行静力分析及模态分析。结果表明改进后的动臂和斗杆结构正确并有效,在静强度和刚度及动力特性方面得到提高。 展开更多
关键词 液压挖掘机工作装置 静力分析 模态分析 拓扑优化
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Rapid Modeling of an Excavator Working Device Based on the Secondary Development of Pro/E
19
作者 CHENG Jie-jie WANG Chun-yan +2 位作者 WANG Hui BAI Peng-wei MA Xiao-fang 《International Journal of Plant Engineering and Management》 2012年第3期173-177,共5页
In order to shorten the design cycle of the excavator working device, we have proposed a rapid modeling method for the excavator working device which uses parameters. Based on the Pro/toolkit, which is secondary devel... In order to shorten the design cycle of the excavator working device, we have proposed a rapid modeling method for the excavator working device which uses parameters. Based on the Pro/toolkit, which is secondary development tool of Pro/E4.0,and combined with Vs C++2005 programming software. It developed a flexible set of MFC visualization-friendly interfaces. Users can enter data in the visual interface according to their needs and it will generate a new part model quickly. So it improves the design quality, shortens the design cycle, and makes the cost lower significantly. 展开更多
关键词 excavator working device rapid modeling PARAMETERS PRO/TOOLKIT secondary development PRO/ENGINEER
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基于工作装置主尺寸变化条件下的反铲挖掘机综合挖掘性能分析
20
作者 范沁红 马立峰 +2 位作者 孙明奇 赵春江 马自勇 《机械传动》 CSCD 北大核心 2017年第10期36-43,50,共9页
为了实现对液压挖掘机综合挖掘性能的评价,提出一种基于工作装置尺寸变化因素的研究方法。以挖掘范围和挖掘力为研究对象,分别考虑挖掘作业中的斗杆挖掘和铲斗挖掘,选取机重相近的挖掘机的工作装置尺寸并进行动臂、斗杆和铲斗因素下的... 为了实现对液压挖掘机综合挖掘性能的评价,提出一种基于工作装置尺寸变化因素的研究方法。以挖掘范围和挖掘力为研究对象,分别考虑挖掘作业中的斗杆挖掘和铲斗挖掘,选取机重相近的挖掘机的工作装置尺寸并进行动臂、斗杆和铲斗因素下的综合挖掘性能分析,应用仿真软件绘制包络图,并获得挖掘工作尺寸及各液压缸挖掘力。以相近吨位的某挖掘机为例,验证了工作装置各尺寸对于挖掘性能的影响规律。研究结果表明,运用坐标系变换法建立杆件坐标系并计算挖掘包络图,各组仿真的工作尺寸变化趋势与理论相符。建立挖掘力计算模型,对比各组挖掘力变化趋势,在斗杆挖掘中,随斗杆尺寸变化,斗杆最大挖掘力变化率达10.3%;铲斗挖掘中,随铲斗尺寸变化,铲斗最大挖掘力变化率达11.8%。综合挖掘性能分析方法针对工作装置的设计方面具有重要意义。 展开更多
关键词 液压挖掘机 工作装置 包络图 挖掘性能
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