单斗液压挖掘机工作装置的动态特性分析.pdf

学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 6年第 2期 机 械 工 程 与 自 动 化 6 5 初步优化后有限元分析 得到前 6阶固有频率 ， 如 表 3 所 示 。 3 ． 2 精 确优化 在 Wo r k b e n c h中对粒 子群优 化后 的设计变量进 行灵敏度分析[ 】 ， 将结构的尺寸 X。 、 X 、 X。 、 X 。 定义 为设计变量 ， 建立性能约束条件和 目标 函数 ， 经迭代计 算得到最优解 ， 如表 4 所示 。 精确优化后有限元分析得到前 6阶 固有频率， 如 表 5所 示 。 表 2 设计 变量优化结果 变量 优化前 m 优化后 r n Xl 3 ． 7 1 5 4 ． 0 6 7 X2 2 ． 7 6 5 2 ． 9 9 8 X3 3 ． 2 9 0 3 ． 2 6 2 X4 1 ． 0 2 5 1 ． 0 1 8 X5 0 ． 9 5 0 1 ． 1 9 4 XR 1 ． 4 2 5 1 ． 5 2 2 X7 2 ． 5 4 6 2 ． 4 6 8 X8 2 ． 8 6 3 3 ． 0 0 0 X9 4 ． 1 6 0 3 ． 8 5 8 Xi 0 3 ．2 4 8 3 ． 4 5 4 X1 1 6 ． 2 4 5 6 ． 2 2 3 表 3 粒子群优化后 的前 6阶固有频率 表 4设计变量最优解 设计变量 初始值 mm 上限值 mm 下 限值 mm 优化 后 ram X2 2 9 9 8 3 2 9 7 2 6 9 9 2 9 2 7 X4 1 01 8 1 1 1 9 9 1 7 9 9 7 X9 3 8 5 8 4 3 5 O 3 7 7 2 4 0 4 5 X 1 0 3 4 5 4 3 5 4 0 3 3 6 7 3 4 1 2 4结 论 本文采用有限元分析方法对某型单斗液压挖掘机 的工作装置进行了强度分析和模态分析 ， 结果表 明其 整体应力小于材料屈服强度， 满足工作要求 ； 选用粒子 群算 法初步 优 化整 体结 构尺 寸 ， 选 用 Wo r k b e n c h进 一 步精确优化工作装置的结 构， 并对两种优化结果进行 了有限元分析 比较 ， 验证 了优化后挖掘机工作装置 的 强度满足设计要求 ， 固有频率得到提高， 整体性能大幅 度改善， 使得该挖掘机工作装置的结构更加合理 。 表 5 Wo r k b e n c h优化后的前 6阶 固有频率 参考文献 E l i 崔丹． 液压挖 掘机工作装置的建模与仿真分析E D ] ． 天津 河北工业大学 ， 2 0 0 8 1 5 1 8 ． [ 2 ] 王芳层． 正铲液 压挖 掘机工 作装 置动态 特性 分析 E D] ． 重 庆 重庆大学 ， 2 0 0 8 3 4 3 9 ． ‘ [ 3 ] 任 友 良． 液压挖 掘机 工作 装置结构性能分析[ D] ． 杭州 浙 江大学 ， 2 0 1 0 5 0 5 5 ． [ 4 ] 罗明军． YS 2 2 0型液压挖掘机工作姿态的仿真分析[ J ] ． 南 昌大学学报 工科 版 ， 2 0 0 9 2 2 0 0 2 0 4 ． [ 5 ] 李 琴． 液压 挖掘机 的三 维实 体造 型 以及 运动 学仿 真[ J ] ． 机 械工程与 自动化 ， 2 0 1 0 6 7 2 - 7 3 ． [ 6 ] 郭立新， 王守春． 液压反铲挖掘机工作装置有限元动态分 析 E J ] ． 中国机械工程 ， 2 0 0 0 1 2 1 3 3 8 1 3 4 0 ． [ 7 ] 刘本学 ， 冯忠 绪 ， 张志 峰． 单 斗液 压挖 掘机工 作装 置 的动 力 学响应[ J ] ． 长安 大学学 报 自然科 学版 ， 2 0 0 7 1 8 4 87． [ 8 ] 巩 永光 ． 粒子群算法 与遗传算 法的结合研究[ D] ． 广州 中 山大学 ， 2 0 0 7 4 4 4 9 ． [ 9 ] 梁耀云 ， 刘耀 军． 粒子群算 法的参数 分析[ J ] ． 电脑开 发与 应 用 ， 2 0 1 3 4 4 7 - 5 0 ． [ 1 o ]杨大彬 ， 张毅刚， 吴金志． 基于ANS Y S的灵敏度分析及其 在单层网壳 中的应用I- J ] ． 世界地震工程 ， 2 0 0 9 4 8 7 9 1 ． An a l y s i s 0 f Dy na m i c Cha r a c t e r i s t i c s 0 f Hy d r a u l i c Ex c a v a t o r W o r ki ng De v i c e XI E J i n g - l i n，LI Ha i - h o n g Sc h o o l o f M e c ha n i c a l En gine e r i n g，Ta i y u a n Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d Te c hn o l o g y，Ta i y u a n 0 3 0 0 2 4，Ch i n a Ab s t r a c t Th e d y n a mi c a l a n a l y s i s a n d o p t i ma l d e s i g n o f t h e wo r k i n g d e v i c e f o r a c e r t a i n t y p e o f s i n g l e b u c k e t h y d r a u l i c e x c a v a t o r we r e c o n d u c t e d ． Th e r e s u l t s s h o w t h a t t h e s t r e s s o f t h e o r i g i n a l s t r u c t u r e c a n me e t t h e s t r e n g t h r e q u i r e me n t s ，b u t t h e n a t u r a l f r e q u e n c i e s a r e l o w．Th e n a t u r a l f r e q u e n c i e s o f t h e o p t i mi z e d s t r u c t u r e a r e i mp r o v e d ，S O t h e o v e r a l l p e r f o r ma n c e o f t h e d e v i c e i s g r e a t l y i mp r o v e d ． Ke y wo r d shy dr au l i c e x c a v a t or ；wo r ki ng e q ui pme n t；f i n i t e e l e me n t an a l y s i s；o pt i mi z e d i mpr ov e me n t 上 接 第 6 2页 M e c ha ni s m De s i g n a nd Ki ne m a t i c a nd Dy na m i c An a l y s i s o f Ne w Nu r s i ng Be d f o r Cha ng i ng Bo d y Po s i t o n C HE N J i a o，XI AO Ai p i n g S c h o o l o f Te c h n o l o g y ，B e i j i n g F o r e s t r y Un i v e r s i t y ， B e ij i n g 1 0 0 0 8 3 ， Ch i n a Ab s t r a c t Ba s e d o n t h e a n a l y s i s o f e x i s t i n g r e s e a r c h o f n u r s i n g b e d s ， c o mb i n e d wi t h d e ma n d f o r b a s i c me d i c a 1 n u r s i n g p o s i t i o n，a n e w d e s i g n o f p o s t u r a l n u r s i n g b e d wi t h t h e c o mp o s i t e p l a t e s t r u c t u r e wh i c h c a n me e t mu c h mo r e p o s i t i o n d e ma n d i s p u t f o r wa r d ．Th e m u l t i mo d e r o l l o v e r c a n h e l p p a t i e n t r o l l i n d i f f e r e n t p o s i t i o n s ．Th e d o u b l e s h a f t s t r u c t u r e e n s u r e s t h e s t a b i l i t y o f t h e p a t i e n t i n t h e p r o c e s s o f p o s i t i o n c h a n g e ．Th e 3 D mo d e l o f t h e p o s t u r a l n u r s i n g b e d i s s e t u p，a n d t h e k i n e ma t i c a n a l y s i s a n d f i n i t e e l e me n t a n a l y s i s o f k e y p a r t s a r e c a r r i e d o u t ，t h e r e a s o n a b l e n e s s o f t h e d e s i g n i S v e r i f i e d ． Ke y wo r d s p o s t u r a l n u r s i n g b e d ；f o l d i n g me c h a n i s m ；k i n e ma t i c s a n a l y s i s ；ANS YS f i n i t e e l e m e n t a n a l y s i s 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m