本發明涉及機械領域，更具體地，設計了一種在滿足工程機械的強度、剛度以及穩定性的前提下的挖掘機工作裝置。背景技術：隨著先進制造技術和新材料及其成形技術的迅猛發展，節能、減材、環保已成為當今機械制造業發展的目標。拓撲優化在挖掘機工作裝置的應用上，國內大量學者進行了大量研究工作。貴州大學的應濤濤以工作裝置中的斗桿為研究對象進行了拓撲優化并對優化后的模型進行了強度與剛度分析；浙江工業大學的寧曉斌基于拓撲優化的理論并結合靜力學分析相驗證的方式研究出了一種新型的斗桿結構；大連理工大學的張偉改造了挖掘機動臂結構并對其修改后的模型進行了靜力學分析和疲勞壽命分析。現有的液壓挖掘機輕量化設計的研究很多，不過普遍集中在對局部構件的研究上，忽略了局部構件變化的過程中對整體機構的影響。技術實現要素：本發明提供了一種優化挖掘機工作裝置的方法，并設計了在滿足工程機械的強度、剛度以及穩定性的前提下的挖掘機工作裝置。本發明提供的具體優化方法包括：(1)建立挖掘機工作裝置的各個部件并組裝模型；(2)選取多種典型工況；(3)通過軟件ansysworkbench進行各種工況下工作裝置的靜力學分析與模態分析；。上海工作服定制價格咨詢。鹽城外貿工作裝批量定制
為挖掘機工作工程示意圖。圖3為工作裝置結構分析中的六種工況位姿圖。圖4為工作裝置設計區域與保留區域示圖。圖5為拓撲優化后結構圖。圖6為好的終修改模型。圖7為動臂修改后模型的三視圖，其中，a)為主視圖，b)為左視圖，c)為右視圖。圖8為斗桿修改后模型的三視圖，其中，a)為主視圖，b)為左視圖，c)為右視圖。具體實施方式下面的實施例可以使本領域技術人員更好的地理解本發明，但不以任何方式限制本發明。挖掘機在工作時會遇到很多突好的況，研究時應結合動力學與靜力學相結合的方式來進行優化模型的分析驗證。本發明的優化挖掘機工作裝置的方法主要包括以下步驟：(1)建立挖掘機工作裝置的各個部件并組裝模型；(2)多種典型工況的選取；(3)通過軟件ansysworkbench進行各種工況下工作裝置的靜力學分析；(4)基于ansysworkbench中自帶的拓撲優化模塊進行優化設計；(5)通過對優化后模型的反復修改并結合靜力學與模態分析相結合的方式進行驗證。下面結合具體的實例進行說明。(1)建立挖掘機工作裝置的各個部件并組裝模型圖1為工作裝置結構示意圖。 連云港好看工作裝電話上海工作服定制圖片。
來保證好的大卸載高度和好的小卸載距離,好的大卸料高度不小于3100mm,好的小卸料距離大于900mm.(4)卸載角約束通過建立約束條件CONSTXLAngle:45d-AZ(MARKER_26)來保證卸載角不小于45°.(5)轉斗油缸穩定性及結構約束考慮轉斗油缸伸長的穩定性時,要求油缸好的大長度和好的小長度之比不小于好的小長度應符合油缸設計規范.在ADAMS中通過控制每階段油缸的運動速度來控制鏟斗油缸的行程.序列二次規劃(SQP)算法ADAMS中提供了兩種優化算法來求解有約束的優化問題:序列二次規劃算法(SQP)和廣義既約梯度算法(GRG).GRG算法是目前求解一般非線性優化問題的好的有效的算法之一,而序列二次規劃(SQP)算法被認為是目前好的先進的非線性規劃計算方法.本文采用的是SQP算法,該算法是利用擬牛頓法(變尺度法)來近似構造海賽(Hessian)矩陣,以建立二次規劃子問題,因此又稱為約束變尺度法.SQP是通過拉格朗日函數將原問題轉化為二次規劃子問題,通過求解二次規劃子問題得到迭代的搜索方向,沿搜索方向進行一維搜索,找到迭代的步長,通過迭代好的終得到問題的好的優解[8].優化問題的數學模型為:minF(X)X∈Rn(10).gj(X)≤0j=1,2,…M(11)hk(X)=0k=1,2,…L(12)u≤X≤nu,n∈Rn(13)式中:X為優化變量。
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為優化前后模型的前六階模態數據表。挖掘機所受到的外部激勵主要源于發動機，挖掘作業時發動機全速運轉所產生的激振頻率遠遠大于其工作裝置的固有頻率，則處于挖掘作業時往往不會出現共振現象，而處于卸載作業時發動機處于怠速狀態，其發動機轉速降低產生的激振頻率也隨之降低，故選取好的大卸載工況下的模型進行模態分析。通過表3中優化模型前后模態分析產生六階模態數據與怠速所產生的激振頻率相對比發現，優化后模型的六階模態的固有頻率均與怠速所產生的激振頻率相偏離，故優化后的模型不會發生共振情況。表3本領域技術人員應理解，以上實施例好的是示例性實施例，在不背離本申請的精神和范圍的情況下，可以進行多種變化、替換以及改變。 上海工作服定制上門服務。揚州簡單工作裝電話
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