基于ADAMS/View的掘进机行走机构建模与爬坡仿真

介绍掘进机行走机构的结构特点和工作原理,然后对其Pro/E三维模型简化并导入到ADAMS/View中,使用ADAMS命令语言和对话框编程技术施加约束和创建接触,建立动力学模型。运行仿真获得履带行走机构爬坡性能曲线,符合实际试验结果,为掘进机整机动力学仿真奠定基础。 【掘进机行走机构】掘进机是一种用于地下隧道挖掘的重型机械设备，其行走机构是整个设备的关键组成部分，负责承载机器重量并在复杂地形中移动。行走机构通常采用双履带设计，以提供良好的牵引力和稳定性。驱动轮、导向轮、支撑轮以及履带板共同构成了履带行走机构的主要组件。驱动轮通过液压马达提供的扭矩传递动力，推动履带与地面互动，从而驱动掘进机前进或爬坡。 【ADAMS/View】ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)是一款广泛使用的机械系统动力学仿真软件，它集成了强大的分析功能和用户友好的界面。View模块是ADAMS的核心部分，允许用户进行三维模型的构建、约束设定和仿真操作。通过ADAMS/View，可以对复杂机械系统进行精确的动力学建模，模拟真实世界的运动行为，为设计优化和性能评估提供依据。 【模型简化与导入】在使用ADAMS/View进行仿真前，首先需要在Pro/E中创建三维实体模型。由于ADAMS/View的三维建模功能有限，通常会将Pro/E模型简化后再导入。简化时要保留关键的运动特征和连接关系，而忽略不影响仿真结果的细节。例如，将履带板简化为单一零件，驱动轮、支重轮和导向轮与履带架用铰接约束表示，以保持运动自由度的准确性。 【动力学模型建立】在ADAMS/View中，通过命令语言和对话框编程技术施加约束和创建接触条件，构建行走机构的动力学模型。这涉及到对各个部件的运动约束的定义，如驱动轮与履带的接触，以及履带与地面的相互作用力。这些约束和接触模型确保了仿真过程中各部件的运动行为与现实情况相符。 【爬坡仿真实验】通过对模型进行动态仿真，可以得到履带行走机构的爬坡性能曲线。这个曲线反映了在不同坡度下行走机构的牵引力和稳定性。仿真结果与实际试验结果对比，验证了模型的准确性和可靠性，为掘进机的整体动力学仿真提供了基础数据。 【意义与应用】通过ADAMS/View进行的爬坡仿真不仅有助于评估掘进机的爬坡能力，还能帮助工程师优化行走机构的设计，提高设备在恶劣环境下的工作性能。此外，这种仿真方法也可以应用于其他重型机械的行走系统分析，促进机械工程领域的创新与发展。