基于虚拟样机和有限元分析的拉臂车拉臂结构强度分析 宋世平,刘大维 (青岛大学机电工程学院,山东 青岛 266071) 为进行某拉臂车拉臂结构件的强度分析,建立了拉臂总成的有限元分析模型。针对拉臂车拉臂在作业时所受作用力的时变性,采用ADAMS软件建立拉臂车工作装置的虚拟样机模型,并通过计算得到拉臂所受最大作用力。在此基础上,应用HyperWorks有限元分析软件对拉臂结构件进行静态强度分析,得到了拉臂的应力、变形分布,为拉臂总成的结构设计和材料选择提供参考依据。
拉臂车是一种车厢可卸式专用车辆,由车载工作装置完成装箱和卸箱或物料自卸功能。拉臂车作业效率高、装卸方便,广泛用于多种货物和物料的运输。在拉臂车装箱作业时,依靠拉臂将箱体从地面吊装到车上,因此拉臂总成结构件的强度必须满足使用要求。近年来,虚拟样机和有限元技术成为拉臂车产品设计与性能研究的新兴手段[1-8]。通过将虚拟样机和有限元技术相结合可以提升产品的设计效率,确保产品质量,降低制造成本。为此,本文以某公司研制的拉臂车拉臂总成为例,利用虚拟样机和有限元技术对拉臂总成结构件的强度进行分析,为确保该产品的正常使用提供参考依据。
1拉臂车拉臂总成结构有限元模型的建立 1.1拉臂车工作原理 图1为拉臂车结构简图,工作基本过程包括满载箱体装车、箱体货物倾卸、空箱卸下3个工作过程。满载箱体装车时,举升油缸回 收,从而将箱体提升到副车架水平位置,此时伸缩油缸伸出,拖动车厢向车厢前部移动,在此过程中举升油缸继续回收,箱体平移后完全落在副车架上。箱体货物倾卸时,拉臂与翻转架耦合成为一体,举升油缸推动举升臂绕拉臂总成与副车架连接轴转动,从而实现车厢举升、货物倾卸功能。空箱卸下时,箱体货物倾卸后,伸缩油缸缩回,使箱体后移,然后举升油缸伸出,将箱体卸下。
1—举升油缸;2—拉臂;3—伸缩油缸;4—翻转架;5—锁紧架;6—副车架
基金项目:山东省科技发展计划资助项目(2011YD03106) 作者简介:宋世平(1989—),男,山东德州人,青岛大学硕士研究生,主要研究方向为汽车动态仿真与设计。 。
(文章来源《机械设计与制造工程》杂志如需详细资料请联系江苏机械门户网客服QQ:2980918915,电话025-83726289)
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