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下載手機APP 摘要：本文建立了RSC45正面吊運機MSC.ADAMS運動學分析模型，考慮了四種典型起吊位置和四種起吊載荷工況，得到了俯仰油缸和伸縮油缸隨時間變化的位移、速度、加速度及受力曲線以及基本臂與車架體旋轉鉸點處的約束力隨時間變化的仿真曲線，并與采用MSC.NASTRAN軟件有限元計算的結果進行了對比分析。
1、MSC.ADAMS模型
RSC45正面吊運機主要由吊臂、車架體、前后輪胎、俯仰油缸、伸縮油缸、駕駛室、油箱、轉向系統、液壓系統、傳動系統、吊具等組成，其MSC.ADAMS幾何模型如圖1所示：
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圖1RSC45正面吊運機MSC.ADAMS運動分析模型
其中坐標系以臂架與車架兩鉸點的連接中點為坐標原點，臂架水平伸出方向為X正向，豎直向上為Y軸正向。其中，吊重（集裝箱）質心偏移Z軸0.8米。
創建約束副：根據各個部件的連接關系，在前后俯仰油缸的缸體與活塞桿之間創建圓柱副；考慮到重物吊偏情況下兩根俯仰油缸受力不同，分別在俯仰油缸活塞桿與基本臂以及基本臂與車架體之間創建襯套（Bushing）；此外，在基本臂與伸縮臂之間創建平移副來表示伸縮油缸的運動；在伸縮臂與吊物的吊點處創建旋轉副。
創建傳感器：定義Sensor-1為俯仰油缸的行程，其范圍在0～2.78m；Sensor-2為伸縮油缸行程，其范圍在0～7.07m；Sensor-3為臂架俯仰旋轉角度，其范圍在0～59.26o。
定義運動：先在吊點處創建豎直向上的直線運動Motion-0，滿足起升速度為0.25m/s的要求。通過此運動副求出俯仰油缸和伸縮油缸的運動曲線。再據此曲線反求俯仰油缸和伸縮油缸的三次樣條運動曲線SPLINE_1和SPLINE_2。施加兩俯仰油缸運動Motion-1、Motion-2為-CUBSPL（time，0，SPLINE_1，0），伸縮油缸運動Motion-3為-CUBSPL（time，0，SPLINE_2，0）。最后，再將Motion-0刪除。
2、分析工況
考慮3排4種不同位置上的4種不同起吊載荷工況，如圖2所示。
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圖2RSC45正面吊運機位置與載荷工況
各種工況下的位置、起吊載荷以及伸縮油缸的參數如下表2所示。
表2正面吊運機工況數據表
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3、MSC.ADAMS結果及與有限元結果對比分析
3.1MSC.ADAMS分析結果
對上述四種不同工況進行MSC.ADAMS運動學仿真，得到了兩俯仰油缸和伸縮油缸隨時間變化的位移、速度、加速度及受力曲線；得到了基本臂與車架體旋轉鉸點處的約束力隨時間變化的曲線。圖3～8表示了起吊45噸到位置1這一過程的仿真曲線。
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圖3俯仰油缸和伸縮油缸的位移變化曲線
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圖4俯仰油缸和伸縮油缸的速度變化曲線
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圖5俯仰油缸的加速度變化曲線
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圖6伸縮油缸的加速度變化曲線
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圖7兩俯仰油缸和伸縮油缸的受力變化曲線
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圖8基本臂與車架體旋轉鉸點處的約束力隨時間變化的曲線
3.2與有限元結果對比分析
起吊到四個位置點時基本臂與車架體鉸接點、俯仰油缸、伸縮油缸受力的MSC.ADAMS分析結果與MSC.NASTRAN有限元計算結果對比分析如下表3所示。
表3MSC.ADAMS與MSC.NASTRAN結果對比分析表
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4、結論
通過仿真分析可得如下結論
4.1利用MSC.ADAMS運動學分析可以得到正面吊運機在整個運動過程中的參數曲線，包括位移、速度、加速度、力等。
4.2通過MSC.NASTRAN對某一吊載起吊到某一位置等各種典型工況下的有限元計算，并與MSC.ADAMS仿真結果的對比分析，相對誤差在0.19％～8.88％之間，從而可以驗證MSC.ADAMS仿真結果的正確性。
4.3可為正面吊運機的設計，特別為俯仰油缸和伸縮油缸以及臂架的設計提供了理論依據。(end)
