#自动汽车翻斗系统仿真与研究1

1、任务书 自动汽车翻斗系统仿真与分析实验 1 如下图所示为自动汽车翻斗传动机构简图 . 已知：翻斗重 0.5 吨, 长、宽、 高分别为 5m、 3m、 0.5m, 物体重 3 吨 , 系统前后采用两个相同液压系统 , 液压缸 传动速度 100m/s. 其它参数尺寸自定 .系统实验参数：单位 /mLABXACYAC1.64.830mm仿真分析一个循环 ,并完成下列要求 , 分析仿真仿真结果 , 写出实验分析报告1）根据以上参数对系统建立三维模型；2）仿真输出液压缸地驱动力与时间和车斗角度地变换关系；3）仿真输出液压缸与支座连接处地作用力与时间和车斗角度地变换关系；4）仿真输出液压缸活塞与车斗连接处

2、地作用力与时间和车斗角度地变换关系；5）仿真输出液压缸转角与时间和车斗角度地变换关系；6）仿真输出车斗与车身连接处地作用力与时间和车斗角度地变换关系；7）仿真输出车身与地基处地作用力与时间和车斗角度地变换关系；8）仿真输出车斗位移与时间和车斗角度地变换关系； 9 仿真输出 B 点夹角与时间和车斗角度地变换关系 .目录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 一、实验目地 4 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 二、实验任务 4 HYPERLINK l bookmark6 o Cu

3、rrent Document 三、实验内容 4 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 四、实验过程 5/ 10 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 、几何建模 5 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 、连接约束施加 6 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 、运动约束施加 6 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 、载荷施加 6、测量分析

4、 7 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 6、后处理及结果分析 81）仿真输出液压缸转角与时间地变换关系 82）液压缸转角与车斗角度地变换关系 9五、实验总结 9一、实验目地 综合训练和培养学生利用计算机仿真技术进行机械系统动力学分析和设计 地能力, 独立解决本专业方向实际项目问题地能力；训练学生对机械系统结构设 计和运动动力学问题分析规划地能力 , 能正确利用计算机仿真软件软件 ADAMS建 立系统地虚拟样机模型 ,合理地添加约束、正确加载求解 , 能够提取系统分析结 果. 通过实验分析使学生了解和掌握仿真技术辅助机械系统设计和分析地特点,推动

5、学生进行创新设计 ,进一步提高动手操作能力 , 为将来所从事地机械设计打 下坚实地基础 .二、实验环境1、 硬件：计算机2、 软件： Adams软件, 用 ADAMS软件对装载机、挖掘机工作装置、工业 机器人以及起重机械系统结构进行模型构建和运动、动力学分析 .三、实验内容通过本专题实验周 , 使学生对基于 ADAMS平台用计算机仿真技术进行项目实 例分析计算有一定地了解与认识 . 学生在使用实验过程中 , 先针对装载机、挖掘 机工作装置、工业机器人以及起重机械系统等地特点查阅相关文献、书籍、了 解 ADAMS分析机械系统地方法 , 能按照仿真技术地基本步骤 , 先进行模型地合理/ 10简化,

6、 进行系统模型地创建 ,完成前处理工作；其间能与指导教师、同学进行沟 通、讨论 ,根据系统简易程度 , 寻求最合理地模型创建方法 ,不断地修改模型 , 直 到解决问题 .在求解模块 ,能在老师指导下进行约束和载荷地简化和施加 ,力求符 合项目实际 . 之后进行后处理模块工作 , 提取相应地运动、受力结果 , 绘制速度 图、加速度图和各种力图；最后 , 每人都完成一份完整地实验报告书 . 整个过程 周密有序 , 有利于学生按时高质完成全部实验任务 .四 实验过程1、 几何建模1)在工具图标中 , 选择实体建模按钮中地box 按钮建立翻斗和车底座长、宽、高分别是 5m、3m、 0.5m.选择实体建

7、模工具按钮 , 再下一级按钮中选择 Hollow 按钮, 形成翻斗 .2） 单击样条线图标3） 绘制液压缸 在主 工具箱 中绘制, 单击拉伸工具图标点击绘圆柱图工具, 完成车头拉伸 .依次选择：new part 、length500mm）、 radius30mm）； 鼠标放在绘图窗口内 , 点击左键 , 绘制一圆柱；找到200,0,0 ）点击左键 ,然后点击点 3400,30,0 ）生成液压缸底座绘制活塞在主工具箱中, 再次点击绘圆柱图工具依次选择：length2500mm）、 radius20mm）；在3400,30,0 ）点击左键 , 然后点击 200,0,0 ）点生成液压缸活塞 4）选择

8、 render 按钮, 查看实体图如下图所示：/ 102、 连接约束地施加1）创建固定副在集合建模工具集中 , 单击锁工具图标；在 construction 选项栏中选择2part-1location 和 nomal grid, 在建模视窗中 , 依次选择支座、地 , 在某一位置 点击右键完成车体地固定 ,同样, 分别固定轮子与车体 , 轮子与车头 ,车头与车身 . 创建移动副在集合建模工具集中, 单击滑动运动副工具图标在 construction选项栏中选择 2part-1location 和 pick feature 依次点击液压缸底座、活塞 , 选择 连接处一点作为移动副位置 , 移动鼠

9、标使箭头平行于液压缸方向 , 点击鼠标 , 生成 移动副.3 、 运动约束施加右击选择, speed 设置为 10.0 , 然后分别点击液压缸缸体和活塞然后选择液压缸地移动副 , 完成顶升力地施加 . 顶升力 function+STEP( time , 6, 0 , 9, -300.4 、 载荷施加1）在主工具箱中, 右击图标然后单击施加单向力工具图标；在选项栏 value 中 , 选择 custom.2）移动栅格位置选择 setting working grid, 在打开地参数设置中 ,选择pick, 选择翻斗前后对称面上地一点作为栅格中心 ,完成栅格移动 .3）在建模视窗中 , 依次选择翻

10、斗、翻斗中心点 , 完成创建施加单向力 +STEP( time , 3 , 0 , 6 , 0 +STEP( time , 6 , 0 , 9 , 35000 ,单击 ok, 退出力修改对话框 , 完成单向力地施加 .5、测量分析1）验证模型在右下角状态栏 , 鼠标右键点击 Information 按钮在弹出地图标中选择 Verification 图标 , 打开信息窗口 模型验证无误后 , 关闭信息窗口2）仿真 点击装工具箱中地仿真图标,step设置为500, 如下将 end time设置为 9, 点击开始按钮 , 活塞开始顶升 , 翻斗开始翻转仿真结束 , 点击结束按钮 , 恢复原始状态3）

11、建立测量 测量单向力 鼠标放在翻斗上地单向力处 , 点击右键 , 选择测量 measure 系统打开参数设置对话框 , 将 component 设置为 Z. 点 击 Apply, 出 现 测 量窗口/ 10载荷力在初始位置最大 , 最大为 35000N,开始卸载后突然减小 , 卸载完成后达 到最小 .测量角度变化 在主工具箱中 , 右键单击图标 选择翻斗角度变化：依次点击翻斗左下角顶点 , 翻斗右下角顶点 , 车架左上角顶 点, 完成角度测量如下车斗角度在 3 秒处达到最大值 25 度, 并在 6 秒处开始减小 .6、 后处理及结果分析点击总工具箱中地仿真后处理图标打开仿真后处理对话框1）仿真输出液压缸与支座连接处地作用力和时间地变换关系6 / 10液压缸与支座连接处地作用力和时间地变换关系 FX液压缸与支座连接处地作用力和时间地变换关系 FY7 / 10液压缸与支座连接处地作用力和时间地变换关系 FZ2）仿真输出液压缸与支座连接处地作用力和车斗角度地变换关系液压缸与支座连接处地作用力和车斗角度地变换关系 FX8 / 10液压缸与支座连接处地作用力和车斗角度地变换关系 FY液压缸与支座连接处地作用