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基于Matlab和ADAMS的起重机变幅机构优化与仿真分析
基于Matlab和 ADAMS的起重机 变幅机构优化与仿真分析 李 凡 郭津津 戈北京 1天津理工大学天津市先进机 电系统设计与智能控制重点实验室 天津 300384 2中国汽车工业工程有限公司 天津 300113 摘 要:以起重机变幅机构为研究对象,通过对变幅机构受力特性的分析 ,建立其 3铰点数学模型,选取 变幅液压缸受力最大值最小作为优化的目标,运用Matlab优化工具箱进行优化计算 ,获得了更加合理的3铰点 位置,改善了变幅液压缸受力状态和起重机的整体性能。最后运用ADAMS软件建立了优化前后起重机变幅机构 虚拟样机模型并进行运动仿真 ,得出了优化前后液压缸受力曲线并进行对比,验证了优化结果的合理性,为起 重机变幅机构参数设计和优化提供了重要依据。 关键词:起重机;变幅机构 ;优化 ;仿真 中图分类号:TH122 文献标识码:A 文章编号 :1001—0785 (2016)02—0055—04 Abstract:Withthecraneluffingmechanismasastudyobject,throughanalysisofmechanicalcharacteristicsofthe luffingmechanism ,3-hingepointmathematicmodelisdeveloped.Withtheleastoneamongthem~imum stressvaluesof theluffinghydrauliccylinderastheoptimalobjective,optimalcalculationisperformedusingMatlaboptimizationtoolbox, togetaproper3一hingepointposition,whichcanimprovethestressstateoftheluffinghydrauliccylinderandcrnaeoverall perfomr ance.Thevirtualprototypemodelsaredevelopedforcraneluffingmechanism beofreandafteroptimization,toget andcomp~ethestresscurvesforhydrauliccylinderbeforeandafteroptimization,whichprovesreasonabilityoftheoptimi— zationresult,providingcriticalbasisofrparameterdesignandoptimizationofthecrnaeluffingmechanism. Keywords:crane;luffingmechanism;optimization;simulation j . 要 的意义。 、 0 引言 本文以起重机变幅机构为研究对象,建立其 变幅机构是工程起重机工作装置中主要的机 受力分析数学模型,选取变幅液压缸受力最大值 构,具有结构紧凑、自重轻、工作平稳等特点。 最小作为优化 目标,利用 Matlab优化工具箱进行 变幅机构3铰点位置的确定及变幅液压缸的负载 编程求解,对变幅机构 3铰点位置进行优化。然 值和变幅系统压力冲击,直接影响起重机的稳定 后利用ADAMS软件建立起重机变幅机构的虚拟样 性和工作效率。因此,变幅机构3铰点位置的优 机模型,并对该机构进行运动仿真,得出优化前 化对于改善起重机的稳定性及可靠性具有十分重
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