ZWY-80-37L扒渣機工作機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與研究.pdf

1、扒渣機是綜合了掘進機與裝載機等裝備的優(yōu)秀理念而發(fā)展出的集扒裝、輸送、行走等功能的工程施工用裝載轉(zhuǎn)運設(shè)備。在必要時，其前端挖掘臂的扒斗可連接快換機構(gòu)來連接其他設(shè)備如破碎錘等，也可換裝不同大小的扒取設(shè)備或者作為其他設(shè)備的液壓動力源，實現(xiàn)一機多能的總體設(shè)計方案。
　　本文當中采用了基于智能優(yōu)化算法的ZWY-80-37L礦用履帶扒渣機的工作機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方案，根據(jù)扒渣機工作機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點和工作原理,繪制扒渣機工作機構(gòu)的機構(gòu)簡圖,對鉸接點和關(guān)

2、鍵部位進行編號并對該機構(gòu)的鉸點位置、桿件角度進行參數(shù)化描述。通過運動學、動力學模型的建立，對工作結(jié)構(gòu)進行詳細的運動學分析和動力學分析,得到工作機構(gòu)各鉸點位置、桿件角度和性能參數(shù)之間的數(shù)學關(guān)系。根據(jù)方案設(shè)計要求,確定優(yōu)化模型的設(shè)計參數(shù)、目標函數(shù)、約束條件及優(yōu)化算法，建立工作機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計數(shù)學模型。設(shè)計變量參數(shù)為18個,分別為工作機構(gòu)各鉸接位置之間的距離；約束條件為整機設(shè)計要求、缸結(jié)構(gòu)尺寸要求、結(jié)構(gòu)幾何條件要求。優(yōu)化搜索方法選用基于融合遺傳算

3、法相關(guān)優(yōu)點的改進粒子群智能優(yōu)化算法,多目標函數(shù)處理方法選用加權(quán)來轉(zhuǎn)化為單目標優(yōu)化設(shè)計方法。利用Matlab自帶的M高級程序語言對優(yōu)化模型進行編程求解，對優(yōu)化優(yōu)化前后扒斗、小臂挖掘的挖掘力進行分析對比。利用SolidworkS軟件建立優(yōu)化前后工作機構(gòu)主要部件的三維實體模型，將相關(guān)數(shù)據(jù)導(dǎo)入到有限元分析軟件ANSYS中，對優(yōu)化前后，大臂、小臂和大臂座進行靜力學分析。將優(yōu)化前后應(yīng)力應(yīng)變分析對比可知,重新優(yōu)化設(shè)計后的工作機構(gòu)最大應(yīng)力為203 Mp