基于ADAMS的随车吊作业模拟及强度仿真.pdf

汽车实用技术
2017年第19期
测试试验
AUTOMOBILE APPLIED TECHNOLOGY
2017NO.19
测斌斌验
10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.19.032
基于 ADAMS的随车吊作业模拟及强度仿真
高一佳,瞿云飞2
(1.陕西保利特种车制造有限公司,陕西西安710200:2.陕西汽车集技术中心,陕西西安710200)
摘要:首先用 ADAMS对挖树车吊机作W业过程进行了运动仿真,模拟了该吊机提升树木和移动树木的作业过程,
并提取了静载分析工况。然后用 RADIOSS对该吊机安装座进行了强度分析和利结构设计优化。最终得到了能够满足
使用强度和刚度要求的结构
关键词:吊机仿真; ADAMS;载荷提取
中图分类号:U467.1文献标识码:A文章编号:1671-7988(2017)19-95-02
Process Simulation and Analysis of an Crane Based on ADAMS
Gao Yijia. Zhai Yunfe
(I Shaanxi Poly Vchicles Manufacturing Co., Lld, Shaanxi Xi'an 710200; 2. Shaanxi Automobilc Group
Tcchnical Ccntcr, Shaanxi Xian 710200
Abstract: First ADAMS was used to imulate crane s lifting procedure of tree mover. All the load cases needed by statics
analysis were then obtained. Second RA DIOSS was used to compute stress and displacement of the mountin base of the
ranc. According to the analysis results, somc improvements wcrc applicd. Finally a mounting basc having cough strcngth
and stiffness was obtained
Keywords: Crane Simulation; ADAMS; Load case recognize
CLC NO: 0467.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2017)19-95-02
前言
1背景介绍
挖树车一种专门用于苗圃或林场中移栽树木的小型专用挖树车主要由履带、车身、变幅臂、挖树铲和随车吊组
车辆,作业效率高、安全可靠、操作灵活,但它通常需要一成。其中挖树铲负责挖树,随车吊负责将挖出的树木吊运到
台吊车伴随作业l。木文将要提及的新型挖树车安装了一台转运车辆上。该随车吊最大跨度5m,有效起升高度6.7m
随车吊,该附加装置大大提高了作业独立性和作业效率,同回转角度360°,额定起重量21。随车吊由吊机底座、吊机
时也降低了使用成本。木文将着重分析新增随车吊给挖树机立柱、基础臂、一伸臂、二伸臂、三伸臂、吊素、旋转油缸
结构带来的强度影响
举升油缸、伸缩油缸等部件组成,自重600kg,被吊树木质
660kg
由于该吊机作业幅度较大,因此吊机底座受力较为复杂。
作者简介:高一佳,(1982-),硕士,工程师,现就职于映西保利特为准确计算吊机底座的应力分布情况,首先需要使用
种车制造有限公司,主要研究方向为军用重型卡车和装甲车辆结构 ADAMS进行作业工程仿真,确定极限工况并提取载荷。
强度分析、结构优化及动力学分析等工作。
然后根据载荷进行进行结构强度分析和设计优化改进。
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2载荷提取
图2c最大应力为280MPa,最大值均位于底板安装处,该应
吊机作业顺序如下:首先吊机提升并旋转,各级伸缩力值未超过材料Q550的屈服强度550MPa。
将上述加强结构分析结果与原始结构对比,可得到下表
依次伸出至最远作业距离,然后下降并提起树木,吊机旋转
至转运车辆上方并放下树木。
表1原始结构与加强结构应力对比表
为提取裁荷,首先需要建立 ADAMS模型,按照上述顺
序驱动吊机动作并进行仿真,得到如图1所示的载荷工况
分析前
分析后
变化率
最大位移(mm)
该图展示了3个工况,图1a为右极限位置。安装座最大受力
C1应力(MPa)
1218
68.6%
C2应力(MPa)
18181N,扭矩4.7E7Nm。图1b为中间位置,安装座最大
64.1%
C.3应力(MPa)
11.4
受力16304N,扭矩4.11E7Nm。图1c为左极限位置,吊机
安全系数
0.45
220%
重量(k
705
安装座最大受力16304N,扭矩4.11E7Nm
从表中可看出,结构加强后重量略有増加(14%6↑),但
最大应力值大幅度下降(68.6%),且最大应力并未超过材
料的屈服强度,结构安全系数也从0.45増大为1.44。加强后
的吊机安装座结构强度能够满足使用要求
4结论
图1吊机载荷工况提取
在随后的吊臂提升及回转工况中,随着吊臂力矩的缩短,对于类似挖树车吊机的受力复杂结构,在进行结构强度
安装座上的受力随之变小。
分析之前,需要通过 ADAMS仿真来获得载荷工况,然后使
用有限元强度分析软件进行结构强度分析和优化。通过使用
3结构强度分析
该方法,在略微增加吊机安装底座的同时,大幅提高了结构
强度和安企系数。
参考文献
[]汽车发展研究所.2014年合格证数据统计分析报告[DBDK],北京
图2吊机强度分析结果
中国汽车技术研究中心,2015
根据上述分析得到的载荷工况,使用 RADIOSS对该吊[2]MSC. Soltware Corporation. ADAMS Optimization Guidc[M
机安装座进行结构静强度分析和结构优化。考虑振动引起的1994(1)
动载荷,静力分析时吊机载荷按照从 ADAMS中提取的力值[j]谭继锦,张代胜汽车结构有限元分析[い.北京:消华大学出版
的1.5倍施加。对该有限元模型进行计算,得到如下图2所
社.2009:88-118.
示的应力分布云图,从左至石分別对应图1中的三个载荷工[殷时蓉,贾水消,尹信贤,基于 ADAMS的高空作业车举升动力
况。图2a最大应力为382MPa,图2b最大应力为320MPa,学研究]重庆交通大学学报2011年05期:5557
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