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打包機設計中的添加約束和載荷

發(fā)布日期: 2020-06-14

  打包機設計中的添加約束和載荷

  模型構件創(chuàng)建結束后,要對構件間連接方式和相對運動方式進行定義,即對打包機模型進行約束。

  ADAMS 主要提供了四種約束:運動副約束、基本約束、運動約束和高副約束。ADAMS/View 共有 12 種運動副,如旋轉副、移動副和圓柱副等,通過這些運動副,可以將兩個構件連接起來,被連接的打包機構件可以是剛體、柔性體和點質量,通過這些連接約束他們的相對運動。

打包機

  ADAMS/View 提供了 5 種常用基本約束,包括平行約束、垂直約束、方向約束、點面約束和點線約束,它們對打包機構件的相對運動進行了限定。運動約束是通過對模型施加運動來實現(xiàn)對模型的約束,一旦定義好運動后,模型就會按照所定義的運動規(guī)律進行運動,而不考慮實現(xiàn)這種運動需要多大的力和力矩,主要有運動副運動和點運動。而高副約束是兩構件通過點或線的接觸組成的運動副,在 ADAMS/view 中主要指凸輪機構。

  根據(jù)打包機液壓裝置的運動規(guī)律,本系統(tǒng)加入的約束和運動為:

  (1)減速箱的動力輸出軸與減速箱箱體、動力輸出軸與曲柄、曲柄與連桿之間、連桿與活塞固定軸之間都添加旋轉副;活塞體滾子與活塞體、機架與地面之間添加固定副;活塞體與機架之間添加移動副。

  (2)在曲柄與減速箱輸出軸之間的旋轉副上添加旋轉副運動工具,對模型進行運動約束。設計技術指標為 90 次/分,所以旋轉副運動工具設置參數(shù)為:540°/s。 根據(jù)壓縮性及應力松弛性,本系統(tǒng)加入彈簧阻尼器模擬蘆葦在壓縮時對活塞體的作用力,其中蘆葦壓縮階段添加一個彈簧阻尼器作為附加載荷,應力松弛階段對彈簧阻尼器參數(shù)重進行設置,作為應力松弛階段附加載荷,各自參數(shù)在上文已經(jīng)給出,添加約束及仿真結果。

  仿真分析結果與討論

  在液壓裝置的設計中,根據(jù)結構要求對其進行了尺寸計算與設計,這樣在結構上可以實現(xiàn)壓縮功能,但是構件的強度、剛度是否滿足功能要求,即構件的穩(wěn)定性沒有理論依據(jù),也沒有對構件的運動過程進行分析,現(xiàn)在根據(jù)前面在虛擬樣機里面建立的模型以及設置好的參數(shù),對液壓裝置進行運動學和動力學仿真分析。由設計標準可知,壓縮頻率為 90 次/秒,即曲柄角速度為 540°/s,也就是說曲柄每秒轉 1.5 圈,而一個壓縮過程包括壓縮和應力松弛兩部分,由此可以得出壓縮用時 1/3 秒,應力松弛過程用時 1/3 秒。

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