工作装置传统和现代设计方法
科技创新设计并制作简单的机械装置
科技创新设计并制作简单的机械装置科技的不断进步和创新为我们的生活带来了许多便利和新奇的体验。
在科技领域中，机械装置是一种重要的创新形式。
本文将探讨科技创新设计并制作简单的机械装置的过程和方法。
一、设计理念在设计机械装置之前，需要明确设计的目的和功能。
机械装置的设计理念应该简洁明了，注重实用性和可行性。
在科技创新的背景下，我们可以借鉴现有的技术和设计思路，将其融入到机械装置中，以实现更高的效率和便利性。
二、构思设计在构思设计机械装置时，需要考虑以下几个方面：首先是装置的结构和布局。
机械装置应该易于操作和维护，结构简单合理，部件之间的连接紧密可靠。
其次是装置的动力来源和传输方式。
我们可以选择适合的动力装置，如电机或气动装置，然后设计合适的传动装置将动力传递到设备的各个部分。
另外，还应考虑机械装置的控制系统，如传感器和自动化程序，以实现自动或半自动操作。
三、材料选择和制造根据设计的需求，选择合适的材料来制作机械装置的部件。
常见的材料包括金属、塑料、橡胶等。
在选择材料时，需要考虑其耐用性、韧性和成本等因素。
根据设计图纸，使用合适的工具和技术，进行零件的加工和组装。
此外，还需要测试和调试装置，确保其正常运行和性能稳定。
四、安全性和可持续性在设计和制作机械装置时，安全性和可持续性是非常重要的考虑因素。
我们应该确保装置的使用过程中不会对操作人员和周围环境造成伤害或污染。
对于有动力的装置，应采取相应的保护措施，如安装防护罩和安全开关等。
此外，为了提高装置的可持续性，应考虑节能和环保的设计原则，并选择可循环利用的材料。
五、应用与展望设计制作好机械装置后，可以将其应用于各个领域。
例如，在生产线上可以使用自动化装置来提高生产效率；在家庭中可以使用智能装置来提升生活品质。
随着科技的不断发展，机械装置的应用前景将越来越广阔。
我们可以继续进行科技创新，不断改进和完善现有的机械装置，以满足人们不断变化的需求。
结语通过科技创新设计并制作简单的机械装置，我们能够提高生活的便利性和工作的效率。
挖掘机工作装置的优化设计与分析
挖掘机工作装置的优化设计与分析随着工程机械的迅猛发展和技术的不断创新，挖掘机作为一种重要的建筑工程设备，在各个行业中应用广泛。
挖掘机的工作装置是其核心组成部分之一，对于挖掘机的性能和效率起着至关重要的作用。
本文将从挖掘机工作装置的结构、功能以及优化设计三个方面进行探讨，并分析其对挖掘机整体性能的影响。
挖掘机工作装置的结构主要包括臂架、斗杆、斗杆缸和斗杆油缸。
臂架是挖掘机工作装置的主支架，负责支撑挖掘机的重要零件。
而斗杆则是挖掘机工作装置中的伸缩部分，负责根据需要调整工作范围和深度。
斗杆缸和斗杆油缸是控制斗杆伸缩和旋转的核心液压元件。
这些部件相互配合，构成了挖掘机工作装置的完整结构。
挖掘机工作装置的功能主要有两个方面：一是挖掘和填埋，二是装载和运输。
在挖掘过程中，挖掘机工作装置通过支撑零件和伸缩部分的组合运动，可以根据需要进行不同范围和深度的挖掘。
在填埋过程中，挖掘机工作装置可以将挖掘出来的土石料重新倒入地下或者其他指定位置。
而在装载和运输过程中，挖掘机工作装置可以将挖掘出来的物料装入到运输车辆中，然后进行运输。
挖掘机工作装置的优化设计是提高挖掘机性能和效率的重要手段。
一方面，优化设计可以通过改变工作装置结构和组件的材料、形状和尺寸等因素，提高工作装置的强度和稳定性，减少振动和噪音。
另一方面，通过优化设计可以改进工作装置的液压系统，提高其对液压油的利用率，减少能量损失，降低工作装置的能耗。
此外，优化设计还可以提高工作装置的操作性和控制性，使操作员更加方便和灵活地控制挖掘机。
此外，挖掘机工作装置的优化设计还需要综合考虑挖掘机的使用环境和工作要求。
例如，在油气管道和电力管线等狭小空间内作业时，挖掘机工作装置需要更加灵活和精确，以便在有限空间内完成复杂的挖掘任务。
而在大型土地开垦和矿山开采等开放空间作业时，挖掘机工作装置则需要更加稳定和耐久，以应对高强度和长时间的工作。
综上所述，挖掘机工作装置是挖掘机的核心组成部分，对挖掘机的性能和效率起着至关重要的作用。
现代设计方法在工程机械设计的应用
60工业技术INDUSTRY TECHNOLOGY河南科技2012.09下现代设计方法在工程机械产品设计中的应用鹤岗斯达机电设备制造有限责任公司 孙士杰基于二维的传统机械产品设计不仅需要投入大量的人力物力，而且经历的设计周期长，产品的精度不高，难以满足现代市场对机械产品的需求。
工程机械产品的现代设计方法包括产品的设计过程、设计策略以及设计方法，其中设计方法尤为重要。
一、工程机械现代设计的一般步骤运用现代设计方法进行工程机械产品的设计，一般需要经历三维实体造型、有限元结构分析、优化设计、动态仿真设计以及零部件的详细设计5个阶段。
1. 三维实体造型。
在进行所有阶段之前，必须完成原理方案的设计，以便确定所有零部件的形状及结构。
在此基础上，运用三维实体造型软件建立零件的三维模型具有很好的可视性，能够完整的表达设计师的思想。
最后，对工程机械产品进行相应的力学实验分析，从而确定各零部件的力学特性。
2.有限元结构分析。
建立好工程机械产品的三维实体模型后，需要对各零部件进行动态性能分析以及应变分析，如果计算出来的结构不能够满足零部件的使用要求，就需要对零部件的模型设计进行修改。
对产品进行有限元结构分析的目的是最大限度地提高产品的设计精度，以避免人力物力的浪费。
3.优化设计。
生产同样的机械产品，可以通过很多设计方案实现，但是不同的设计方案所要消耗的人力物力肯定不同，这就需要对设计方案进行优化设计，从而选择最优的实际方案，以最短的时间，最少的资金投入，收到同样的效果。
4.动态仿真设计。
一味的运用静态或动态设计，都会增加试验的风险，而且设计的成本也比较高。
动态仿真过程通过借助现代计算机技术，模拟产品结构在各工况条件下所承受载荷随时间的变化关系，并对其速度、位移等进行时域、幅域的统计分析。
为此，将动态仿真设计运用到工程机械产品的设计中就显得很有必要。
5.零部件的详细设计。
经过以上四个阶段，已基本完成三维实体模型，接下来的工作就是利用该三维实体模型进行二维工程图的设计，最后完成全套设计图以及相关设计文件。
论机械产品的现代设计方法
论机械产品的现代设计方法机械产品的现代设计方法是指利用先进的技术和工具，凭借创新思维和系统化的设计过程，来开发和设计机械产品。
在过去几十年里，随着科技的发展和工业化的进程，机械产品的设计方法也发生了巨大的变化。
现代设计方法不仅仅关注产品的外观和功能，更强调产品的质量、可靠性、可维护性和生态友好性。
本文将重点讨论机械产品的现代设计方法。
首先，机械产品的现代设计方法需要运用先进的技术和工具。
在数字化时代，计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助工程（CAE）成为了设计师必备的工具。
CAD可以帮助设计师以三维形式建模和可视化产品，使设计变得更加直观和灵活。
CAE可以通过数字仿真分析来验证产品的性能，并进行优化设计。
此外，还有3D打印、虚拟现实等新技术的应用，使设计师在设计过程中可以更加直观地进行验证和反馈。
其次，现代设计方法强调创新思维。
在竞争激烈的市场环境下，产品的创新是企业生存和发展的基石。
设计师需要具备敏锐的市场洞察力和创新思维，能够发掘用户需求和市场机会，并以此为基础进行产品设计。
创新思维可以通过多学科交叉、用户参与、原型设计等方式来实现。
其三，现代设计方法强调系统化的设计过程。
机械产品的设计不再是一个线性的过程，而是一个循环迭代的过程。
设计师需要使用系统化的方法，将产品设计分解为不同的模块和子系统，并进行相互之间的综合与优化。
在设计过程中，需要进行需求分析、概念设计、详细设计、制造与装配等多个阶段的交互。
此外，还需要进行设计评估和验证，以确保产品在各个方面的性能达到设计要求。
最后，现代设计方法注重产品的质量、可靠性、可维护性和生态友好性。
质量是产品设计的核心目标，包括产品的稳定性、精度、寿命等方面。
可靠性是指产品在正常工作条件下不发生故障和失效的能力。
可维护性是指产品在故障或需求变化时，方便维修、更换和升级的能力。
生态友好性是指产品在生产、使用和废弃的全生命周期中对环境的影响要尽量减少，包括减少物质和能源的消耗，减少废弃物的排放等。
现代设计方法在工程机械中的应用和发展
现代设计方法在工程机械中的应用和发展工程机械是现代工业生产中不可或缺的重要装备，其设计方法的应用和发展对于提高工程机械的性能和效率具有重要意义。
现代设计方法在工程机械中的应用和发展主要体现在以下几个方面：商品化设计、模块化设计、仿真设计、人机工程学设计以及智能化设计。
首先，商品化设计是指将工程机械设计与工业化生产相结合，注重以工程机械的市场需求为导向，根据市场的不断变化和客户的需求不断优化和升级设计。
通过充分了解市场需求，采用系统工程的方法进行设计，既可以快速满足客户需求，提高客户满意度，又能够降低设计成本和投产周期，提高工程机械在市场中的竞争力。
其次，模块化设计在工程机械设计中广泛应用。
模块化设计将整个工程机械系统拆分为若干个独立的模块，每个模块具有独立的功能和结构，可以单独设计、制造和维修。
这种设计方法可以提高工程机械的柔性和可维护性，减少故障的发生和维修的时间，降低了维修成本。
第三，仿真设计是指通过计算机模拟和仿真的方法对工程机械进行设计和优化。
通过建立工程机械的模型、优化模型参数和运行条件，通过仿真分析，可以快速评估不同设计方案的性能，减少实际试验的数量和时间，降低了设计成本和风险。
同时，仿真设计还可以优化工程机械的结构和运行方式，提高其性能和效率。
第四，人机工程学设计在工程机械中的应用越来越广泛。
人机工程学设计注重考虑人的需求和能力，以便使工程机械易于操作和维护。
通过对操作员的人体工学特征和心理需求的研究分析，可以合理布置控制按钮和显示屏，并采取合适的工作方式和姿势，减轻操作员的劳动强度，提高工作效率。
最后，智能化设计是近年来工程机械设计的一个重要趋势。
智能化设计利用先进的传感器、控制和通信技术，使工程机械具备自动控制和人机交互的功能。
通过实时监测和分析工程机械的工况信息，可以实现机械的自动调节和优化，提高其性能和效率。
同时，智能化设计还可以实现机械的远程监控和维护，减少人工干预和故障发生的可能性。
常用现代设计10大方法
常用现代设计十大方法一）计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Desi gn)利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。
简称CAD。
在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。
在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形显示出来，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。
CAD能够减轻设计人员的劳动，缩短设计周期和提高设计质量。
发展概况20世纪50年代在美国诞生第一台计算机绘图系统，开始出现具有简单绘图输出功能的被动式的计算机辅助设计技术。
60年代初期出现了CAD的曲面片技术，中期推出商品化的计算机绘图设备。
70年代，完整的CAD系统开始形成，后期出现了能产生逼真图形的光栅扫描显示器，推出了手动游标、图形输入板等多种形式的图形输入设备，促进了CAD技术的发展。
80 年代，随着强有力的超大规模集成电路制成的微处理器和存储器件的出现，工程工作站问世，cad技术在中小型企业逐步普及。
80 年代中期以来，C AD技术向标准化、集成化、智能化方向发展。
一些标准的图形接口软件和图形功能相继推出，为CAD 技术的推广、软件的移植和数据共享起了重要的促进作用；系统构造由过去的单一功能变成综合功能，出现了计算机辅助设计与辅助制造联成一体的计算机集成制造系统；固化技术、网络技术、多处理机和并行处理技术在CAD中的应用，极大地提高了C AD系统的性能；人工智能和专家系统技术引入CAD，出现了智能CAD技术，使CAD系统的问题求解能力大为增强，设计过程更趋自动化。
解析现代设计方法在工程机械产品设计中的应用
解析现代设计方法在工程机械产品设计中的应用摘要：随着我国经济的不断发展，我国机械行业在发展过程中面临着新的挑战。
现代设计方法在工程机械产品设计中的应用，改变了以往工程机械产品在设计这一环节中老套模式，使工程机械产品的设计更加的新颖，能够满足工程机械市场中对于产品设计的标准与要求，对于工程机械产品的设计与发展有着非常重要的作用。
关键词：现代设计方法；工程机械产品；设计；应用工程机械产品的设计，是工程机械产品在生产过程中一个非常重要的环节。
工程机械产品设计中的传统设计方法，已经无法满足工程机械在发展中的需求，不能适应工程机械市场的变化，现代设计方法在工程机械产品设计中的应用，有效的解决了传统设计方法应用于工程机械产品设计中存在的问题，提高了工程机械产品设计的水平与质量。
1.现代设计方法的概述随着我国科学技术的深入发展，计算机技术在我国各个行业中的应用非常广泛，现代设计方法这一门新兴的学科应用而生，它是一个决策、寻优、综合的过程，以对产品进行设计为总的方向，主要的内容有：虚拟设计、相似性设计、三次设计、反求工程设计、价值工程、疲劳设计、人机工程、人工神经元计算方法、工业艺术造型设计、计算机辅助设计、动态仿真设计、有限元分析、优化设计、模块设计、可靠性设计等。
工程机械产品在设计过程中应用现代设计方法的时候，通常都是利用计算机进行相关设计中的计算、分析以及决策。
现代设计方法具有以下几个特点：1、现代设计方法在设计理论中进行了延伸，设计思维的出现了变化，设计的范畴也得到了有效的扩展。
2、现代设计方法中，综合了多元化的设计理论、设计方法、设计技术。
3、现代设计方法中，设计手段逐渐的虚拟化、并行化、计算机化、自动化、精确化、智能化。
2.现代设计方法在工程机械产品设计中的应用步骤工程机械产品在设计过程中，对于现代设计方法的应用，必须经过几个的阶段，以下几个阶段是现代设计方法在工程机械产品设计中的应用步骤。
1、三维实体造型工程机械产品设计中，应用现代设计方法完成全部阶段的前期，必须要完成工程机械产品设计中的原方案，这样能够有效的确定工程机械产品中所有零部件的结构与形状。
现代与传统设计的区别及在高压开关柜上的应用
现代设计方法与传统设计的区别及在高压开关柜上的应用摘要：传统设计方法是一种以静态分析、近似计算、经验设计、手工劳动为特征的设计方法，现代设计是过去长期的传统设计活动的延伸和发展，是传统设计的深入、丰富和完善。
高压开关柜是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用的电器产品。
可以通过现代设计方法的应用，来增大开关柜的安全性及寿命，提高可操作性等。
关键词：现代设计方法高压开关柜可靠性优化设计一、传统设计与现代设计的区别传统设计是以经验总结为基础，运用长期设计实践和理论计算而形成的经验、公式、图表、设计手册等作为设计的依据，通过经验公式、近似系数或类比等方法进行设计。
分析传统的设计过程，可以看出传统设计的每一个环节都是依靠设计者用手工方式来完成的。
首先凭借设计者直接的或间接的经验，通过类比分析或经验公式来确定方案，由于方案的拟定很大程度上取决于设计人员的个人经验，即使同时拟定几个方案，也难于获得最优方案。
由于分析计算受人工计算条件的限制，只能用静态的、近似的方法，参考数据偏重于经验的概括和总结，往往忽略了一些难解或非主要的因素，因而造成设计结果的近似性较大，有时不符合客观实际。
此外，信息处理、经验或知识的存储和重复使用方面还没有一个理想的有效方法，解算和绘图也多用手工完成，这不仅影响设计速度和设计质量的提高，也难以做到精确和优化的效果。
传统设计对技术与经济、技术与美学也未能做到很好的统一，使设计带有一定的局限性。
这些都是有待于进一步改进和完善之处。
总之，传统设计方法是一种以静态分析、近似计算、经验设计、手工劳动为特征的设计方法。
显然随着现代科学技术的飞速发展、生产技术的需要和市场的激烈竞争以及先进设计手段的出现，这种传统设计方法已难以满足当今时代的要求，从而迫使设计领域不断研究和发展新的设计方法和技术。
现代设计是过去长期的传统设计活动的延伸和发展，是传统设计的深入、丰富和完善。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.4液压挖掘机工作装置的传统设计方法分析2.4.1通过类比及经验方法的工作装置的设计在设计挖掘机时,其工作参数的确定,通常是根据设计任务书的总要求、国内外同类型机器的对比分析,查表,利用一些经验公式初步确定。
然后,再按照具体的受力状况,进行必要的验算“’4”’“。
”1。
擘姐远一.翘E K G2 N2式中:上1、K、G,、N。
一已知挖掘机构件的长度、铲斗容量、质量、功率;E:、K、G:、N:一要设计挖掘机构件的长度、铲斗容量、质量、功率。
文献[14]通过对通用式挖掘机的统计分析,得出了工作范围和挖掘机质量之间的互相关系式。
对于通用式挖掘机,其最大挖掘半径R一一般为3~3.6G“3,最大挖掘深度日。
一般为1.9~2.3G“3,最大卸载高度加一一般为1.5~通过类比、统计分析及经验的挖掘机工作装置的设计方法,既浪费产品的设计时间和劳动力又得不到合理的设计参数,并且其设计的科学性和可靠性差。
2.4.2基于计算机辅助设计方法的工作装置的设计随着计算机辅助设计技术的R益推广,液压挖掘机设计技术发生了很大的变化。
计算机辅助设计技术既能缩短产品的设计周期和制造周期,同时又能大大提高产品的质量,相应也就提高了机器整体质量的可靠性和稳定性。
国内外众多研究人员进行了基于计算机辅助设计方法的挖掘机工作装置的设计“””’2…。
文献[15]以向量法为工具,建立起挖掘机工作装置机构的基本模块一摆动油缸机构的分析模型并导出其运动方程,进行了工作装置的机构运动分析。
文献[173采用复数矢量三角形法,进行了工作装置的机构运动分析,用BASIC 程序语言来编制了子程序。
以功率平衡原理来计算斗齿的挖掘力,没有考虑挖掘力与各油缸的闭锁力、整机稳定性和附着性之间的关系。
文献[201用AutoLISP ----------------------- Page 32-----------------------第2章液雎挖掘机的工作装置的设计要求与传统设计方法语言编制挖掘机工作装置运动模拟程序,通过输入各油缸的行程,在计算机屏幕上显示相应的机构运动简图。
免去了大量的三角函数和几何关系推导。
文献[21】使用VB语言,进行了工作装置的仿真:显示出工作装置的运动:自动计算动臂、斗杆、铲斗的摆角范围;给出各个油缸的作用力臂变化特性、主要工作尺寸;生成斗秆、铲斗分别挖掘时的挖掘图谱等。
文献【22】开发了挖掘机工作装置辅助设计CAD系统。
通过该系统,得到了挖掘机在整个挖掘过程中的作业范围,该系统还提供了挖掘时挖掘机上各个铰点的受力分析功能和现实动画功能。
文献『23]在动臂工作范围内,动态显示工作装置的举升、下降、平移、铲斗挖掘、斗杆运动等作业工况,进行了挖掘机工作装置的运动仿真过程。
大多数研究利用工作装置各机构的几何与运动关系,对于挖掘机工作装置各机构进行分析运动及力分析,导出相应的计算公式,编成专用程序,利用计算枫进行计算。
但是,用这种方法的方程的建立、求解过程较复杂和冗长,且不便于计算机程序设计,每分析一个机构都要按计算公式逐一编程,对于编程人员来说,显然是一种费时费事、而且易于出错的做法。
另外,对计算机编程中最方便灵活的功能一于程序功能来说,使计算机未能得到充分利用也是一种浪费。
众多人员所研究的结果对液压挖掘机计算机辅助设计有很大的意义,但所研究的内容一般限制于工作装置的局部的设计。
目前液压挖掘机工作装置设计的从头至Ⅱ底,即初步方案设计到结构设计基于计算机全面方针的挖掘机工作装置的设计软件很少,可以说国内几乎没有。
2.5基于计算机全面仿真的挖掘机工作装置的设计方法通过对现有挖掘机工作装置的传统设计方法的分析,提出基于计算机全面仿真的现代设计方法,跟随整个液压挖掘机工作装置设计的全过程,对整机的全部特性全方位的进行仿真。
基于计算机全面仿真的整个挖掘机工作装置设计方法的流程,如图2.14所示。
26----------------------- Page 33-----------------------第2章液压挖掘机的丁作装置的设计要求与传统设计方法人J二参与<≥参数数据库翌翌翌翌性有生能维限成分设兀工析计分程析图图2.1 3整个挖掘机工作装置设计流程图在参数数据库里以文件形式已存在挖掘机工作装置机构的结构特征数据,包括拓扑数据、几何参数、以及受力和惯性参数等。
用户可以通过一个人机交互的过程,输入设计参数信息。
系统经过参数数据库,自动生成挖掘机工作装置的计算模型。
通过显示出来的计算模型,就知道输入的参数的合理性程度,如果输入的数据不够合理,系统会提示用户输入的数据不符合工作装置机构成立的条件,要求输入较为合理的数据,随时可以调整设计参数,这样就能达到工作装置设计数据信息的输入和计算模型的生成。
用户按照下拉菜单栏中的信息,进行被设计的工作装置性能分析,包括工作范围计算、运动及受力分析、挖掘力计算和挖掘力分布特性分析等等。
当分析挖掘机工作装置过程时,用户像挖掘机司机一边操纵工作装置,一边能够了解当位置上工作装置的作业特性信息。
当进行工作装置的性能分析时,挖掘机工作装置的结构设计参数以文件形式被保存。
采用大型通用软件uG,进行挖掘机工作装置三维模型的自动生成。
采用软件uG,进行工作装置的有限元分析和工程图的生成。
27----------------------- Page 34-----------------------第2章液压挖掘机的工作装置的设计要求与传统设计方法2.5.1工作装置设计信息的输入和计算模型的生成挖掘机工作装置的设计数据信息主要包括各铰点位置的几何参数、各油缸的几何参数、运动参数、各油缸的工作压力和闭锁压力、质量中心坐标、转动惯量等。
在工作装置设计信息输入部分,可分成两大部分即几何及运动参数输入和力学参数输入部分。
根据输入的设计参数信息,系统经过参数数据库,自动生成挖掘机工作装置的计算模型。
通过显示出来的计算模型,就知道输入的参数的合理性程度,如果输入的数据不够合理,系统会提示用户输入的数据不符合工作装置机构成立的条件,要求输入较为合理的数据,随时可以调整设计参数,这样就能达到工作装置设计数据信息的输入和计算模型的生成。
这些过程都是通过人机交互方式来实现的。
2.5.2工作性能和挖掘力分布特性分析输入运动参数数据,进行挖掘机工作装置的运动分析。
根据输入的工作装置的几何参数信息,计算和绘制出挖掘机工作装置的整个工作范围,包括最大挖掘半径、最大挖掘深度、最大挖掘高度、最大卸载高度和最小挖掘半径。
通过运动分析和动画模拟,验证工作装置的各个机构运动是否协调和干涉。
根据各个油缸即动臂油缸、斗杆油缸和铲斗油缸的长度大小、速度、加速度,计算工作装置上各个铰点的位置、速度和加速度、各个构件的速度、加速度、角速度和角加速度等。
在三个油缸的不同的长度,即在挖掘机工作区域的任何位置上,计算工作装置各铰点的受力和挖掘力。
挖掘力计算分别进行铲斗挖掘时的挖掘力和斗杆挖掘时的挖掘力计算。
在挖掘区域内的每个点上既给出各铰点的受力,又给出铲斗机构挖掘力、斗杆机构挖掘力和相应的挖掘力计算条件。
根据挖掘区域的每个点上的挖掘力值,对挖掘力的分布特性进行详细分析。
2.5.3工作装置结构的参数化设计采用大型应用软件uG,先绘制挖掘机工作装置的草图,包括动臂、斗杆和铲斗等,并标注尺寸,这是软件UG自动抽取几何图形的特征点,把尺寸约束和拓扑约束转化为包含特征点的约束方程组。
28----------------------- Page 35-----------------------第2章液压挖掘机的T作装置的设计要求与传统设计方法通过对工作装置的工作性能和挖掘力分布特性的分析,将确定的工作装置的设计参数,以文件形式传送到大型软件上,自动进行工作装置的三维设计。
2.5.4工作装置结构的有限元分析采用应用软件uG,对被设计的挖掘机工作装置,包括动臂、斗杆和铲斗等,进行有限元分析,确定被设计工作装置的准确性、可靠性,完成工作装置的结构设计。
2.6本章小结1.针对挖掘机的工作特点,挖掘机的挖掘工况被分解为了四种典型工况:挖掘工况,满斗举升回转工况,卸载工况,并分别对四种典型工况进行了详细研究。
2.在工况分析的基础上,对挖掘机工作装置的设计要求进行了归纳总结,使之形成了一套描述设计要求的规范:运动学的要求,力学的要求,结构强度要求,经济性要求,并分别对各种要求进行了探讨。
3.对传统设计方法进行了分析,最早传统的设计方法通过类比、查表、在特殊位置上的理论计算初步确定性能参数以后,还需要大量的时间对设计的合理性进行分析,计算量大,一般在特殊位置上进行校核,其精度较低。
当今计算机较为普及,众多人员研究和开发基于计算机辅助设计方法的挖掘机工作装置的设计理论及设计软件。
他们所研究的结果对液压挖掘机计算机辅助设计有一定的意义,但所研究的内容一般限制于工作装置的局部的设计。
目前液压挖掘机工作装置设计的从头到底,即初步方案设计到结构设计基于计算机全面方针的挖掘机工作装置的设计软件很少,可以说国内几乎没有。
4.提出了基于计算机全面仿真的现代设计方法,跟随整个液压挖掘机工作装置设计的全过程,对整机的全部特性全方位的进行仿真。
从要设计的挖掘机性能参数的初步确定,对挖掘机作业过程的运动及力分析、挖掘力分布特性分析,将分析计算出来的设计参数,以文件形式传送到UG软件,自动进行工作装置的三维设计。
对被设计的挖掘机工作装置进行有限元分析,完成工作装置的结构设计。
整个挖掘机工作装置的设计过程由人机交互方式来自动实现。