虚拟样机技术在多锤头破碎机工作装置设计中的应用

摘要

多锤头破碎机是一种由动力系统、底盘、行走系统、液压系统、工作装置、电气系统、控制系统等组成的路面施工机械,其工作装置的工作原理是:通过液压油缸把重锤举升到设定的高度,然后重锤在重力的作用下下落,当与地面接触时,重锤的动力势能转化为冲击力从而对路面进行破碎。目前本机械广泛运用于公路的路面改造和养护施工。
　　 本论文主要研究内容是基于总体设计方案和设计参数的基础上,建立多锤头破碎机工作装置的三维实体模型,然后添加一定的边界约束条件建立工作装置的虚拟样机,通过对虚拟样机进行运动学分析来验证设计方案的合理性。
　　 同时应用动力学分析软件ADAMS建立了多锤头破碎机工作装置的虚拟样机进行动力学的分析,得出工作锤头的动力学特性曲线。通过对对特征曲线的对比分析,验证了用该方法建立的虚拟样机与实际工况是相符。
　　 根据仿真结果进行样机设计和生产,并对样机进行破碎试验,对破碎后的试验路面进行取样分析,进一步验证整个研究过程的合理性。
　　 通过对多锤头破碎机工作装置的虚拟样机设计和研究,可得如下结论:
　　 1、虚拟样机技术不仅可以应用到多锤头破碎机工作装置的设计中,而且对整机的设计也有较好参考价值;
　　 2、其它类似的复杂机械设备的设计也可以采用虚拟样机技术进行设计,这样会降低设计工作的劳动强度、缩短设计周期。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 多锤头破碎机国内外发展现状

1.2 本课题研究的内容及其意义

第二章 多锤头破碎机工作装置设计理论及参数化特征建模

2.1 多锤头破碎机工作装置概述

2.2 多锤头破碎机工作装置设计方法

2.2.1 多锤头破碎机工作装置的传统设计方法

2.2.2 CAX技术及其软件

2.3 多锤头破碎机工作装置的研究体系

2.3.1 多锤头破碎机工作装置虚拟样机的构建流程

2.3.2 多锤头破碎机工作装置的研究体系

2.4 参数化设计技术

2.5 PRO/E参数化零件特征建模

2.6 PRO/E环境下工作装置的虚拟装配及其干涉检查

2.7 本章小结

第三章 多锤头破碎机工作装置的ADAMS动力学仿真及其设计

3.1 仿真软件介绍

3.2 运动学和动力学方程

3.2.1 ADAMS的运动学方程

3.2.2 ADAMS的动力学方程

3.3 在ADAMS环境中建立动力学仿真模型

3.3.1 ADAMS环境中工作装置虚拟样机的建立流程

3.3.2 Pro/E环境下工作装置装配模型的导入

3.4 ADAMS环境中工作装置虚拟样机的仿真分析

3.4.1 多锤头破碎机在工况1中的仿真分析

3.4.2 多锤头破碎机在工况2中的仿真分析

3.4.3 不同工况下仿真结果的对比分析

3.5 工作装置的整体设计

3.6 锤架形式及导轨的设计

3.6.1 锤架的设计

3.6.2 导轨的设计

3.6.3 锤架的选材及其整体连接方式的确定

3.7 本章小结

第四章 破碎试验及破碎效果的检测

4.1 试验路段

4.2 施工前的准备工作

4.3 碎石化施工前需要确定的工艺参数

4.4 施工顺序

4.4.1 破碎

4.4.2 洒布透层油

4.4.3 养护

4.4.4 施工注意事项

4.5 碎石化施工工艺流程和试验路段

4.5.1 主要工艺流程

4.5.2 破碎试验路段

4.5.3 碎石化施工过程控制

4.6 效果分析

4.7 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

附录