[发明专利]一种装载机工作装置动力学仿真建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及液压技术领域，尤其涉及一种装载机工作装置动力学仿真建模方法。

背景技术

液压系统是装载机中重要的组成部分，装载机的动臂升降、铲斗翻转和整机转向等基本动作都需要通过液压系统驱动来完成。装载机在使用过程中液压系统经常出现油温过高的问题，根据实际调查显示，装载机工作时液压系统油温较高是影响液压系统及液压元件可靠性及整机工作效率的主要因素之一。因此，保证装载机液压系统的热平衡温度处于正常状态，是保证装载机可靠工作，提高液压系统效率的关键；引起液压系统油温过高的因素主要有：液压泵和液压缸的容积损失、阀类元件和管路元件的压力损失、各类元件的机械摩擦损失等。这些损失最终形成功率损失而发热，产生的热量除了一部分由散热器及各液压元件、管路、油箱表面散发到空间外，其余大部分会引起液压油温升高装载机工作时负载变化较大，且工作装置液压系统由定量泵驱动。轮式装载机工作装置主要由铲斗、连杆、动臂、摇臂、铲斗液压缸、动臂液压缸等组成，装载机通过液压系统来驱动工作装置完成铲斗翻转及动臂升降等动作；装载机作业时，工作装最运动状态不断发生变化，各工作装置的重力及负载阻力的作用力臂也相应的随之发生变化，最后引起作用在液压系统上的负载即各液压缸所受的作用力不断发生变化。为了更加快速准确地研究装载机工作装置液压系统在一个标准工作循环过程中功率损失的情况及所设计的负载敏感液压系统的动念特性，需要一种针对该方面的建模方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种有利于了解工作循环过程中功率损失的情况、提高液压系统效率、节约电能、能够减少设备成本的装载机工作装置动力学仿真建模方法，以解决现有技术的诸多不足。

本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：

一种装载机工作装置动力学仿真建模方法，主要由以下步骤组成：

⑴在ＰＲＯ／Ｅ中将装载机工作装置的三维模型建立好后，将三维模型传递到ＡＤＡＭＳ／Ｖｉｅｗ中，然后在ＡＤＡＭＳ／Ｖｉｅｗ中对装载机工作装置进行动力学仿真分析；

⑵将ＰＲＯ／Ｅ中的三维模型传递到ＡＤＡＭＳ／Ｖｉｅｗ中时，各零部件的名称、密度、质量、转动惯量和惯性积都会发生变化，因此，要重新命名各零部件，并根据ＰＲＯ／Ｅ中测得的数据来修改ＡＤＡＭＳ／Ｖｉｅｗ中各零部件的密度、质量、转动惯量和惯性积；

⑶在ＡＤＡＭＳ／Ｖｉｅｗ中通过各种约束来限制各零部件问的相对运动，并以此将不同的零部件连接起束组成一个机械系统，在装载机工作装置中，装载机工作装置所受的外载荷主要有插入阻力、掘起阻力、和物料的重力，在ＡＤＡＭＳ中，装载机工作装置所受的外载荷的大小用ｓｔｅｐ函数模拟；

⑷平均加载在装载机每个斗齿的左右两侧对装载机动力学仿真模型进行施加约束和外载荷后，用ＡＤＡＭＳ／Ｖｉｅｗ中的自检工具对动力学仿真模型进行检查，查看模型是否有不恰当的连接、冗余约束。

本发明所述的装载机工作装置动力学仿真建模方法的有益效果为：有利于了解工作循环过程中功率损失的情况，有利于辅助利用转向泵使泵与负载相互匹配、提高液压系统效率，使设备能够很快进入正常工作状态，提高了设备整体的工作效率，节约了电能。

具体实施方式

本发明实施例所述装载机工作装置动力学仿真建模方法，其主要步骤包括：

⑴在ＰＲＯ／Ｅ中将装载机工作装置的三维模型建立好后，将三维模型传递到ＡＤＡＭＳ／Ｖｉｅｗ中，然后在ＡＤＡＭＳ／Ｖｉｅｗ中对装载机工作装置进行动力学仿真分析；

⑵将ＰＲＯ／Ｅ中的三维模型传递到ＡＤＡＭＳ／Ｖｉｅｗ中时，各零部件的名称、密度、质量、转动惯量和惯性积都会发生变化，因此，要重新命名各零部件，并根据ＰＲＯ／Ｅ中测得的数据来修改ＡＤＡＭＳ／Ｖｉｅｗ中各零部件的密度、质量、转动惯量和惯性积；

⑶在ＡＤＡＭＳ／Ｖｉｅｗ中通过各种约束来限制各零部件问的相对运动，并以此将不同的零部件连接起束组成一个机械系统，在装载机工作装置中，装载机工作装置所受的外载荷主要有插入阻力、掘起阻力、和物料的重力，在ＡＤＡＭＳ中，装载机工作装置所受的外载荷的大小用ｓｔｅｐ函数模拟；

⑷平均加载在装载机每个斗齿的左右两侧对装载机动力学仿真模型进行施加约束和外载荷后，用ＡＤＡＭＳ／Ｖｉｅｗ中的自检工具对动力学仿真模型进行检查，查看模型是否有不恰当的连接、冗余约束。