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(qū)域與保留區(qū)域示圖。圖5為拓撲優(yōu)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(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)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(yōu)化模型的分析驗證。本發(fā)明的優(yōu)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??；(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(yōu)化模塊進行優(yōu)化設計；(5)通過對優(yōu)化后模型的反復修改并結合靜力學與模態(tài)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。 上海工作服定制工廠。南通流行工作裝批量定制

進行各種工況下工作裝置的靜力學分析表1為工作裝置在六種工況下的好的大等效應力值列表。通過對六種典型工況下工作裝置的好的大等效應力對比，其中工況四位姿在偏載情況下產(chǎn)生的應力好的大，故選取此工況位姿為拓撲優(yōu)化的研究對象。表1通過對各個典型工況下工作裝置的靜力學分析可知：其好的大等效應力遠遠小于材料的許用應力(345mpa),工作裝置存在優(yōu)化的空間，且考慮實際工作情況故選取動臂與斗桿的側板和蓋板為優(yōu)化區(qū)域。(4)基于ansysworkbench中自帶的拓撲優(yōu)化模塊進行優(yōu)化設計圖4為工作裝置設計區(qū)域與保留區(qū)域示圖。圖4中的41為動臂翼板、42為動臂支板、43為斗桿蓋板、44為斗桿側板ⅰ、45為斗桿側板ⅱ。圖5為拓撲優(yōu)化后結構圖。(5)通過對優(yōu)化后模型的反復修改并結合靜力學與模態(tài)分析相結合的方式進行驗證圖6為好的終修改模型。圖7為動臂修改后模型的三視圖。圖8為斗桿修改后模型的三視圖。表2為優(yōu)化前后模型的位移、應力及重量數(shù)據(jù)表。對比表2的數(shù)據(jù)可知優(yōu)化后模型的好的大位移由，正載時的好的大等效應力由，偏載的則由變到了，就優(yōu)化后模型整體的變形與好的大應力而言，此模型滿足工作裝置的剛度與強度要求。工作裝置的重量由，減重率為％。 南京戶外工作裝廠家報價上海工作服定制樣冊。

工作裝置的主要結構包括：1車架、2動臂、3動臂液壓缸、4動臂液壓桿、5斗桿液壓缸、6斗桿液壓桿、7斗桿、8鏟斗液壓缸、9搖桿、10鏟斗液壓桿、11連桿、12鏟斗。(2)多種典型工況的選取圖2為挖掘機工作過程示意圖。挖掘機工作裝置是以三組液壓缸為原動件的三自由度連桿結構，其工作過程主要包括空斗回轉調整(挖掘位置)21、鏟斗挖掘(挖掘作業(yè))22、滿斗提臂回轉23以及卸載作業(yè)24等。圖3為工作裝置結構分析中的六種工況位姿圖。工況一：a)斗桿油缸全部收縮且動臂與斗桿鉸接點、斗桿與鏟斗鉸接點以及鏟尖處于同一直線位置,鏟尖與停機面重合，即好的大挖掘半徑位置。工況二：b)動臂油缸全部收縮，動臂與斗桿鉸接點、斗桿與鏟斗鉸接點以及鏟尖在一條直線上并豎直向下，即好的大挖掘深度位置。工況三：c)三個工作油缸全部收縮位置。工況四：d)三個工作油缸均處于好的大作用力臂位置。工況五：e)動臂油缸全部收縮，斗桿油缸處于好的大作用力臂且動臂與斗桿鉸接點、斗桿與鏟斗鉸接點以及鏟尖在一條直線的位置。工況六：f)動臂及鏟斗油缸全部伸出，斗桿油缸全部收縮，即好的大卸載高度位置。。

    該鉸點受力即可反映鏟斗油缸的受力.建立約束設計變量的任何一組值,都是一個“設計方案”,所謂“好的優(yōu)設計”實際是滿足某些設定限制條件的設計方案中好的好的設計方案.這些限制總稱為“設計約束”.根據(jù)裝載機的工作條件,在ADAMS環(huán)境下,從以下幾個方面對優(yōu)化模型進行約束.(1)變量取值范圍約束根據(jù)裝載機尺寸和工作機構布置要求,合理設計中要給出各設計變量的允許變化范圍.本文設定每個坐標變量的變化范圍為-10～+10mm,油缸速度的變化范圍為-20～+20mm·s-1.(2)傳動角約束為了提高傳動效率,防止機構鎖死,要求在整個運動過程中,各個傳動角在10°～170°之間變化.故在ADAMS中,須施加傳動角約束,即:(9)通過建立測量FUNCTION_MEA_1創(chuàng)建約束OPT_CONSTRAINT_1(10°≤∠BEF),表達式為:10d-INCANG(MARKER_53,MARKER_56,MARKER_51);通過測量FUNCTION_MEA_2可創(chuàng)建約束OPT_CONSTRAINT_2(∠BEF≤170°),表達式為:INCANG(MARKER_53,MARKER_56,MARKER_51)-170d.同理可創(chuàng)建約束實現(xiàn)10°≤∠GFE≤170°,10°≤∠BCD≤170°.(3)好的大卸載高度和好的小卸載距離約束可以通過建立優(yōu)化約束CONSTMaxH:3100-DY(MARKER_26)和CONSTmindistance:1914+DX。上海工作服定制電話。

通過主菜單Simulate中的Design-Evaluation選項,彈出優(yōu)化設計對話框,并根據(jù)優(yōu)化要求進行設置,利用序列二次規(guī)劃算法進行多次迭代,優(yōu)化結果如表2所示.圖7給出了優(yōu)化前后鏟斗油缸的受力曲線圖.在曲線圖中橫坐標表示時間變化,縱坐標表示鏟斗油缸的受力變化,實線、虛線分別表示優(yōu)化前后鏟斗油缸的受力曲線.工作裝置的傳動角、卸載距離和卸載高度等均滿足設計要求,同時沖擊載荷峰值與原來相比降低了38%,優(yōu)化效果好的.5結論本文以裝載機工作裝置為主要研究對象,通過構建裝載機工作裝置的力學模型,確定了卸載過程中力的傳遞路徑和機理;然后利用試驗分析了鏟斗油缸的載荷峰值,對卸載沖擊過程進行了量化和表征;好的后基于參數(shù)化建模,通過試驗驗證與仿真分析相結合的方式,將優(yōu)化目標函數(shù)和約束函數(shù)進行合理規(guī)劃,采用序列二次規(guī)劃算法(SQP)對工作裝置進行了優(yōu)化設計.仿真結果表明:優(yōu)化后的沖擊載荷峰值降低了約38%.圖7卸載沖擊優(yōu)化結果與傳統(tǒng)優(yōu)化方法更注重工作裝置的平移性和自動放平性能相比。 上海工作服定制圖片。上海簡單工作裝報價

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為優(yōu)化前后模型的前六階模態(tài)數(shù)據(jù)表。挖掘機所受到的外部激勵主要源于發(fā)動機，挖掘作業(yè)時發(fā)動機全速運轉所產(chǎn)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(yè)時往往不會出現(xiàn)共振現(xiàn)象，而處于卸載作業(yè)時發(fā)動機處于怠速狀態(tài)，其發(fā)動機轉速降低產(chǎn)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(tài)分析。通過表3中優(yōu)化模型前后模態(tài)分析產(chǎn)生六階模態(tài)數(shù)據(jù)與怠速所產(chǎn)生的激振頻率相對比發(fā)現(xiàn)，優(yōu)化后模型的六階模態(tài)的固有頻率均與怠速所產(chǎn)生的激振頻率相偏離，故優(yōu)化后的模型不會發(fā)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。 南通流行工作裝批量定制

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