液压挖掘机挖掘动力学建模研究

简介

很多因素如油缸动态特性、结构弹性、作业对象等对挖掘机动力学有着重要影响,为解决挖掘动载荷计算问题,综合考虑结构弹性、油缸特性、作业对象等因素提出挖掘机挖掘动力学系统模型。为取得精度和效率权衡,将动臂、斗杆、连杆等结构简化为梁单元;对形状复杂的铲斗结构,采用子结构自由度凝聚法对形状复杂的铲斗简化建模;采用弹簧阻尼单元模拟铲斗与作业对象关系模型;将油缸等效为两节点单元,该单元包含压力、位移和速度等变量;然后将结构与油缸模型组装成整体的动力学模型,采用Newmark算法完成动力计算;以某50t挖掘机动臂提升冲击工况为案例计算及试验分析,动力计算得到的动载荷与试验测试结果吻合,动载荷峰值误差小于6%,证明方法和模型的正确性。分析结果表明:采用油缸动力学模型比采用位移驱动模型模拟油缸用于动力计算的准确度提