斗輪堆取料機(jī)上部工作裝置的靜動(dòng)態(tài)特性研究.pdf

1、斗輪堆取料機(jī)是當(dāng)今最大的高效散料連續(xù)裝卸機(jī)械，主要應(yīng)用在一些散料裝卸的大型港口、發(fā)電廠、熱電廠等場(chǎng)所完成散料（煤炭、礦石等）的堆取工作。斗輪機(jī)上部工作裝置是其重要組成部分，本文以DQL800/1600.40型斗輪堆取料機(jī)的上部工作裝置為研究對(duì)象，通過對(duì)其靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性的研究，驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理、保證機(jī)器的工作效率以及對(duì)斗輪機(jī)正常運(yùn)行具有重要的意義。
　　對(duì)研究對(duì)象斗輪堆取料機(jī)首先進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，將斗輪機(jī)簡(jiǎn)化為三自由度的機(jī)械手

2、臂，通過D-H法建立其運(yùn)動(dòng)學(xué)方程和求解雅各比矩陣，確保斗輪在指定位置以合理速度取料。動(dòng)力學(xué)分析方面，結(jié)合變幅液壓缸受力特點(diǎn)，計(jì)算了變幅運(yùn)動(dòng)中各構(gòu)件動(dòng)能和勢(shì)能，以及系統(tǒng)總體動(dòng)能和勢(shì)能，建立了拉格朗日形式的斗輪機(jī)變幅機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)方程。
　　運(yùn)用ADAMS和ANSYS軟件平臺(tái)聯(lián)合建立前后拉桿的柔性體模型，然后在ADAMS中完成斗輪機(jī)剛體模型和剛?cè)狁詈夏Ｐ偷慕?，施加相?yīng)約束和定義驅(qū)動(dòng)。針對(duì)剛體模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，分析斗輪機(jī)俯仰運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)

3、動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性。針對(duì)剛?cè)狁詈夏Ｐ瓦M(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，分析斗輪機(jī)俯仰運(yùn)動(dòng)、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和大車行走運(yùn)動(dòng)過程中的驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)對(duì)水平位置和上極限位置兩種典型取料工況下關(guān)鍵鉸接點(diǎn)受力情況和臂架速度、加速度和位移的變化規(guī)律，充分了解上部工作裝置的動(dòng)態(tài)特性，求解動(dòng)載系數(shù)和驗(yàn)證斗輪機(jī)傾覆安全系數(shù)。除此之外運(yùn)用ADAMS/Vibration模塊考察了上部工作裝置的振動(dòng)性能，找出了引起機(jī)器發(fā)生共振的頻率，避免了工作過程中發(fā)生共振。
　　將UG建立好的片體模型導(dǎo)

4、入到HyperMesh中建立斗輪機(jī)臂架系統(tǒng)的有限元模型，針對(duì)斗輪機(jī)空載和超載兩種典型載荷工況下的三種工作狀態(tài)，結(jié)合動(dòng)力學(xué)仿真分析結(jié)果，分析其剛度和強(qiáng)度，找出工作過程中危險(xiǎn)部位，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)符合剛度和強(qiáng)度要求，同時(shí)可為疲勞分析奠定基礎(chǔ)。
　　利用靜力學(xué)分析找出斗輪機(jī)工作的最危險(xiǎn)工況和薄弱部位，結(jié)合ADAMS軟件平臺(tái)和ANSYS Workbench對(duì)前臂架和斗輪軸進(jìn)行疲勞分析。從動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果獲得隨機(jī)載荷和Matlab獲得對(duì)稱循環(huán)載荷，基