混凝土泵车臂架刚柔耦合动力学分析.pdfVIP

机械 设 计 与制 造 第 8期 62 Machinery Design Manufacture 2014年 8月 混凝土泵车臂架刚柔耦合动力学分析 张俊俊，王基生，王江勇，刘 罡 (西南科技大学 制造过程测试技术教育部重点实验室，四JI1绵阳 621010) 摘 要：混凝土泵车臂架的柔性效应对其零件的强度、末端运动轨迹和液压缸驱动力都产生不可忽略的影响，因此对 其进行刚柔耦合分析是必要的。基于有限元分析软件ANSYS和动力学分析软件 ADAMS，建立了27m混凝土泵车臂架 的多刚体模型和刚柔耦合模型。分析比较了相同工况下多刚体模型和刚柔耦合模型中液压缸的受力，研究了不同速度 和阻尼对液压缸驱动力的影响。仿真结果表明，该方法可实现对大型机械臂的刚柔耦合分析 ，为臂架系统的设计和优 化提供理论指导。 关键词：臂架；柔性体；刚柔耦合；液压缸 中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1001—3997(2014)08—0062—03 Rigid-FlexibleCouplingDynamicAnalysisonConcretePumpTruckBoom ZHANGJun-jun，WANGJi—sheng，WANGJiang-yong，LIUGang (KeyLaboratoryofTestingTechnologyforManufacturingProcessofMinistry ofEducation，SouthwestUniversityofScience andTechnology，SichuanMianyang621010，China) Abstract：Theboom’Sflexibleeffectonitsparts’strength，trajectoryprecisionanddrivingforceofthehydrauliccylindercan notbeignored，SOitwasnecessarytodoitsrigid-flexiblecouplinganalysis．BasedonfiniteelementsoftwareANSYSand dynamcissofiwraeADAMS，themulti-bodymodelandrigid-flexiblecouplingmodelof27meterconcretepumptruckboom werebuilt．Theanalyssicompraedtheforceofthehydrualiccylinderbetweenthemulti-bo modeland d-flexible couplingmodelunclersulneworkingconditoins，andthe impactofdifferentpraameterstothedrivingyorceofthehydraulic cylinderwerestudied．Thesimulationresultsshowthatthemethodsisuitableofrrigid-flexiblecouplinganalysisoflrage— scaleroboticn，1 ．anditCnaalsoprovidetheoreticalguidanceofrthedesing nadoptimizationoftheboomsystem． KeyW ords：Boom ；FlexibleBody；Rigid-FlexibleCoupling；HydraulicCylinder I引言 混凝土泵车将混凝土泵安装在汽车底盘上或专用车辆上 ， 将混凝土的输送和浇灌工序综合在一起，既节省时间和劳动力， 减轻工人的劳动强度，又能保证施工质量，减少成品混凝土的损 耗 。其臂架是用钢板焊接而成的箱形梁结构，长宽比大，传统的 机械设计以静力分析为主，既不能反映喷性对柔性体变形和受力 的影响，也不考虑柔性变形对运动轨迹的影响。随着泵车臂架长 度不断增长，对机构的可靠性要求