［ ］ 石伯 强 ， 炎华 ． Ｄ Ｍ ５ 申 Ａ Ａ Ｓ基 础 与 工 程 范 例 教 程 ［ ． Ｍ］ 北 京： 中国 铁 道 出版 社 ，０ ７ ２０ ．
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［ ］ 黄伟． ６ 液压 挖掘 机工 作装 置在 Ａ Ａ Ｄ ＭＳ中 的运动 仿真 分 析 ［ ］ 质量技术监督研究 ，０ ８ ５ ：７—３ ． Ｊ． ２０ （ ） ２ Ｏ
斗杆 液 压缸 的长度 Ｌ 和 挖斗 液 压 缸 的长 度 。对 ：
挖到 ， 可能 引 起 土 壤 崩 塌 而 影 响 机 械 的稳 定 和安 全 但
于类 似 的 多 自由度 问题 ， 以 分 为 多 个 运 动 过 程 ， 可 每 个 过 程 只有 一个 自由度 ， 每个 过程 最后 的状 态 就 是 下
１
．
［ ］ 秦成 ， ３ 史淑玲 ． 掘机摇 臂 机构 的虚 拟样 机研 究 ［ ］ 机 挖 Ｊ．
械 工 程 师 ，０ ８ ３ ：３ ２ ０ （ ） １ ３—１４ ３． ［ 牛 多 青 ． 压 挖 掘 机 工 作 装 置 虚 拟 样 机 设 计 及 其 有 限 元 ４］ 液
分析 ［ ． Ｄ］ 合肥 ： 安徽农业 大学 ，０ ８ ２０ ．
了材 料 属 性 、 义 了运 动 副 和 载 荷 、 加 了驱 动 后 前 定 添 处理 基 本结 束 ， 可 以进 行 仿 真 计 算 了 。仿 真 计 算 包 就 括装 配 计算 、 运动 学 计 算 、 力 学计 算 、 平 衡 计 算 和 动 静 线 性 化计 算 Ｊ 。
运 动 学计 算 要求 系 统 在 添加 运 动 副和 驱 动后 自由
上 添加 ３个 驱 动 ， 挖 掘 机 工 作 装 置 具 有 确 定 的 运 则 动 ， 以进 行运 动 学 分 析 。建 立 好 的 虚 拟 样 机 如 图 ２ 可
所示 。
液 压 缸 种 类
ＳＥ Ｔ Ｐ函数
动 臂 液 压 缸
Ｓ Ｅ （ｔ ｅ ３ ， ， ， ＋ ．４ ）＋ ＴＰ ｉ ， ｍ ０ ６ ０８ Ｓ Ｅ （ｔ ｅ，１ ， ， ８ ， 一 ．４ ） ＴＰ ｉ ｍ ５ ０ １ ０８
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机采 用 三维 可视 化 处 理 ， 行 运 动学 分 析 ， 到 了挖 进 得
掘机 的工 作 范 围 图 和 压 挖 掘 机 性 能相 关 的 几 个 重 要
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参 数 ， 助于 缩短 产 品 的 开发 时间 ， 省 了研 发 成 本 ， 有 节 为 以后 的实 际生产 提 供 了可靠 有效 的数 据 。
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０ Biblioteka Ｉｔ Ｉ Ｉ．期
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Ｅｓ ａ ｌ ｈ ｅ ｔ ａ ｄ Ｋｉ ｅ ａ ｉ ｉ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｈ ｒ ｕ ｌＰｒ ｔ ｔ ｐ ｎｇ ｏ ｔ ｂ ｉ ｍ ｎ ｎ ｎ ｍ ｔｃ Ｓ ｍ ｌ ｔｏ ｆｔ ｅ Ｖｉ ｔ ａ ｏ ｏ ｙ ｉ ｆ ｓ Ｅｘ ａ ａ ｏ ｏ ｋ Ｄｅ ｉｅ ｃ ｖ ｔｒＷ ｒ ｖｃ
个 过程 的 初 始 状 态 Ｊ 。液 压 挖 掘 机 工 作 装 置 液 压
表 ｉ 液压挖掘视工作装置液压缸的运动参数表
妊 的善 动参 数却 裹 ｌ 所
的工 作 范 围图 ， 图 ３所 示 。 如
２ ５ 运 动 学仿 真 ．
对 于液 压 挖 掘 机 工 作 装 置 ， 建 立 了模 型 、 义 在 定
将 得到 的仿 真结 果 与实 际 样 机 工 作参 数 对 比 ， 误
差在允 许 的范 围 内， 以仿 真 过 程 符 合 实 际 挖 掘 机工 所 作过 程 。
为 ４０ ５ ３ ｍｍ， 大 挖 高 为 ６８ ９ 最 １ ｍｍ， 大挖 掘 半 径 为 最
５ ９２４． ２ｍ ｍ 。
Ａｂｓｒ ｃ ｔ ａ ｔ：Ｔｈ ｐ ｌｃ ｔｏ ｆｖｒｕ ｌｐ ｏ ｏｙ ｅ ｃ ｎ ｓ ｌｅ ｔ ｅｐｒｂ ｅ ｆｎ ｗ ｒ ｄ ｔｄ ｖ ｌｐ ｎ ｆｅ ｃ ｖ ｔｒ， ｒ ａｌ ｅ ｅ ａ ｐ ｉａｉ ｎ ｏ ｉ ａ ｒ ｔｔ ｐ ａ ｏｖ ｈ ｏ ｌ ｍｓｏ ｅ ｐ ｏ ｕｃ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔｏ ｘ ａ ａｏ ｇ ｅ ｔｙ ｒ 。 ｔ ｄ ｃｎｇ ｔ ｅ ｄｅ ｅｏ ｕ ｉ ｈ ｖ ｌｐｍｅ ｔｃ ｃ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｓｓｏ ｔ． ｓ ｈｅ Ｐ ｏ＼ ｄ ｌｔ ｓｅ ｌ ｏ ｇ ｔｔ ｅ ａ ｖｒｕ ｌｐ ｏｏｙ ｘ ａ ｎ ｙ ｌ ｎ ｈ ｏ ｔ ｆｉ ｗｅ ｕ ｅ ｔ ｒ Ｅ ｍｏ ｅ ｏ ａ ｓ ｍｂ ｅ ｔ ｅ ｈ ｉ ａ ｒ ｔｔｐｅ ｅ ｃ 。 ｔ ｖ ｔｒ ｉ ｒｉｌ ．Ｉ ｈ ｓｗａ ａ ｋ ｐ Ａｄ ｍｓ ａ ｋ ｏ ａ ａ ｉ ｎ ｍｏ ｅｉ ｇ ａ ｄ ｔ ｅ ｋ ｔｏ ｎ ｌ ｓｓ ｏ ａｏ ｎ ｍｙ ａ ｔｃｅ ｎ ｔ ｉ ｙ ｗｅ ｃ ｎ ｍａ ｅ ｕ ａ ｌ ｃ ｆｃ ｐ ｃ ｔ ｉ ｄ ｌ ｎ ｈ ｎ ｍａ ｅ ｍｏ ｉｎ ａ ａｙ ｉ ｆ ｇ ｙ ｎ
２１ ０ １年 ４月
农 机 化 研 究
第 ４期
材 料 属性 等 信息 ， 件 会 自动计 算 出转 动 惯 量 等 质 量 软 信息。
２ ３ 添加 约 束 ．
度 为 ０ 即机 构 具 有 确 定 的运 动 。在 运 动 学 分 析 中可 ，
以计 算 运 动 副 的 相 对 位 移 、 度 、 速 度 、 束 力 、 速 加 约 约 束 载 荷 以及 任 意 Ｍａｅ 点 的位 移 、 度 和加 速 度等 。 ｋｒ 速 在 动臂 液 压缸 、 杆 液 压 缸 和挖 斗 液 压 缸 上 设 置 斗
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４ 结束 语
本 文将 Ｐ Ｏ Ｅ与 Ａ Ａ Ｒ／ Ｄ ＭＳ相结 合 ， 建 了虚 拟 样 创
ｌ— ＲＲ Ｊ鼬 ． 帅 — 蝴 ｝＿ ｂ ∞ Ｙ 正蝤 Ｊ
机， 弥补 了 Ａ Ａ Ｄ ＭＳ在 实体 建模 能 力 上 的 不足 ， 系统 使 模 型的修 改 更 加 方 便 和 直 观 。对 挖 掘 机 工 作 装 置 样
斗 杆 液 压 缸
Ｓ Ｅ （ｉｅ ， ， ３ ， ＋ ．６ ＴＰｔ ｍ ０ ０， ０ ８ ５） Ｓ Ｅ （ｉ ＴＰｔ ｍｅ， ， ，１ ，一０ ８５ ） ９ ０ ２ ．６
挖 斗液 压 缸
ＳＥ Ｔ Ｐ（ｔ ｉ ｍｅ， ０ ， ６， ９，＋ ． １）＋ ０７ Ｓ Ｅ （ｔ ＴＰ ｉ ｍｅ，１ ， １ ，一 ． １） ２ ０， ５ ０７
压缸 由全伸 到全 缩 。３个 液 压 缸 的 Ｓ Ｅ Ｔ Ｐ函数 如 表
２所 示 。
表 ２ 液 压缸 ＳＥ Ｔ Ｐ函数
２ ４ 添 加 驱动 ．
一
个 机 构要 具 有 确定 的运 动必 须满 足 自由度 的 数
目等于 驱 动 的数 目。在 挖掘 机 工作 装 置 的 ３个 移 动 副
辞 ７ｔ 图 ３ 虚 拟 样 机 包 络 图
２１ ０ １年 ４月
农 机 化 研 究
第 ４期
Ｍ ｋｒ ａｅ 点在 ｙ方 向的仿 真 曲线 如 图 ４所示 ， ａｅ Ｍ ｋｒ 点在 ｚ方 向 的仿 真 曲线 如 图 ５所 示 。 由图 ４和 图 ５可
以知 道 ， 原点 位置距 离地 面 ６ ３ ９ ｍｍ， 以得 到最 大挖 深 可
型正确 。
压 缸 的 动 作 依 次 为 ： １步 ， 杆 液 压 缸 由全 缩 到 全 第 斗 伸 ； ２步 ， 臂 液压 缸 由全缩 到 全 伸 ； ３步 ， 斗 液 第 动 第 挖 压缸 由全 缩 到 全 伸 ； ４步 ， 杆 液 压 缸 由全 伸 到 全 第 斗 缩 ； ５步 ， 斗液 压 缸 由全 伸 到 全缩 ； ６步 ， 臂液 第 挖 第 动
情况为 ： 在底 座 和 Ｇ ｏ ｎ ｒｕ ｄ间 添 加 固定 副 ； 个 铰 接 点 各 间添 加 转 动 副 ； 油 缸 和 气 活 塞 杆 间 添 加 移 动 副 ； 在 然 后 进 行 模 型 的 检 验 ， Ａ Ａ ／ ｉ 界 面 下 ， 击 在 Ｄ ＭＳ Ｖ ｅ ｗ 单
［ ｏｌ］ ［ ｄｌ ｅｉ ］ 弹 出信 息 窗 Ｅ ， 检 验 模 Ｔｏｓ一 Ｍｏｅ Ｖ ｒｙ ， ｆ ｌ 经 』
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Ｑｎ Ｚ ｅ ｐ ｉ Ｚ ｕＪ ｎ ｉｇ Ｚ ｅ ｇＤ ｎｊ ｇ Ｗａ ｇＬｘｎ ｉ ｈ ｎ ｅ ， ｈ ｕ ｐｎ ， ｈ ｎ ｏ ｇ ｎ ， ｎ ｉ ｇ ｉ ｉ
出版 社 ，０ ６ ２ ０．
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挖掘 机 在 任 何 一 个 正 常 工 作 位 置 时 ， 能 控 制 到 所
图 ２ 虚拟样机
挖掘 机 工作 装 置 的位 置取 决 于 动臂 液 压缸 的长度
、
的工作 范 围就 是 作 业 范 围。该 范 围 可 能 有 部 分 靠 近 ，
甚至 深入 到挖 掘 机 点 底 下 ， 一 范 围 的土 壤 虽 然 能 够 这
一
工作 ， 以除了有条件的挖沟作业外 ， 所 一般不使用。挖
掘 机工 作 范 围图获 得 的方法 是 在 挖 斗 的齿 尖 创建 一 个
Ｍａ ｅ 点 ， 建 立 的 虚 拟 样 机 进 行 运 动 学 仿 真 ， 入 ｋｒ 对 进
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