本文關(guān)鍵詞：機(jī)械式礦用挖掘機(jī)動臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

機(jī)械式礦用挖掘機(jī)動臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究 投稿：陸璤璥

摘要：本文通過對機(jī)械式礦用挖掘機(jī)動臂結(jié)構(gòu)工作裝置以及各構(gòu)件之間運(yùn)動關(guān)系的分析，確定機(jī)械式礦用挖掘機(jī)動臂結(jié)構(gòu)，根據(jù)實際應(yīng)用情況，對動臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化方案的設(shè)計，使其可以滿足更多挖掘任務(wù)。關(guān)鍵詞：機(jī)械式;礦用挖掘機(jī);動臂結(jié)構(gòu);優(yōu)化設(shè)計研究前言機(jī)械式礦用挖掘…

摘要：家具加工機(jī)械（以下簡稱家具機(jī)械）是木工機(jī)械中種類最多的產(chǎn)品，但現(xiàn)行的木工機(jī)械分類對家具機(jī)械沒有明確的定義。我國家具加工技術(shù)的進(jìn)步依賴于家具加工機(jī)械行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，提高我國家具加工機(jī)械數(shù)控化的技術(shù)水平是整個家具行業(yè)有效發(fā)展的重要因素。本文分析了我…

摘要：本文主要從機(jī)械工程智能化發(fā)展現(xiàn)狀、機(jī)械工程智能化的優(yōu)勢、機(jī)械工程的智能化的應(yīng)用、機(jī)械工程智能化的發(fā)展趨勢等方面進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞：機(jī)械工程;智能化;發(fā)展趨勢前言我國科技不斷進(jìn)步與發(fā)展，機(jī)械工程智能化的應(yīng)用越來越廣泛，本文就其發(fā)展趨勢展開了探討�！�

　　摘要：本文通過對機(jī)械式礦用挖掘機(jī)動臂結(jié)構(gòu)工作裝置以及各構(gòu)件之間運(yùn)動關(guān)系的分析，確定機(jī)械式礦用挖掘機(jī)動臂結(jié)構(gòu)，根據(jù)實際應(yīng)用情況，對動臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化方案的設(shè)計，使其可以滿足更多挖掘任務(wù)。

　　關(guān)鍵詞：機(jī)械式;礦用挖掘機(jī);動臂結(jié)構(gòu);優(yōu)化設(shè)計研究
　　前言
　　 機(jī)械式礦用挖掘機(jī)的應(yīng)用大大降低了挖掘的難度，同時提高了工程加工的進(jìn)度，但是針對具有較高難度的挖掘工作，還需要機(jī)械式礦用挖掘機(jī)具有良好的動臂結(jié)構(gòu)，可以靈活的變換。基于此，需要從動臂結(jié)構(gòu)的工作裝置、行走裝置和回轉(zhuǎn)裝置對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，降低各結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸對整體運(yùn)行的影響，使動臂結(jié)構(gòu)可以與挖掘任務(wù)形成統(tǒng)一的挖掘軌跡，提高挖掘工作的綜合質(zhì)量。動臂是礦用挖掘機(jī)工作裝置的主要構(gòu)件，對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，既可以提高工程挖掘進(jìn)度，又可以提高工作裝置的整體性能，所以使用者要積累更多的挖掘工作經(jīng)驗，明確各組件之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，提高設(shè)計水平和分析效率。
　　1.機(jī)械式礦用挖掘機(jī)動臂結(jié)構(gòu)工作裝置的運(yùn)動學(xué)分析
　　1.1運(yùn)動學(xué)對礦用挖掘機(jī)理想挖掘軌跡的影響
　　在礦用挖掘機(jī)實際工作的過程中，斗齒尖端會在挖掘工作面產(chǎn)生一條自下而上的跡線，這條軌跡會受到動臂結(jié)構(gòu)工作裝置運(yùn)動學(xué)的影響，因為在齒尖運(yùn)行的過程中，會形成固定的挖掘軌跡，而動臂結(jié)構(gòu)為了簡化挖掘的難度，會減小挖掘阻力，然而，鏟斗的切削角度很難保持不變，挖掘軌跡自然會發(fā)生變化。鏟斗在完成一次完整的挖掘行為后，挖掘初始位置會隨著鏟斗伸出長度的變化而變化，這時，任一時刻的斗桿伸出長度都會改變轉(zhuǎn)角的角度，所以礦用挖掘機(jī)動臂結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計必須結(jié)合實際的挖掘工作，對各個運(yùn)行運(yùn)動過程進(jìn)行充分的分析，進(jìn)而明確挖掘軌跡控制的方法[1]。
　　1.2工作裝置動力學(xué)參數(shù)的確定
　　工作裝置動力學(xué)參數(shù)的確定內(nèi)容主要包括：提升機(jī)構(gòu)提升速度的分析、推壓機(jī)構(gòu)推壓速度的分析、挖掘機(jī)挖掘阻力的分析、鋼絲繩與天輪切點坐標(biāo)的分析。其中，提升機(jī)構(gòu)提升速度的分析主要針對礦用挖掘機(jī)鏟斗初始位置的變化位置。推壓機(jī)構(gòu)推壓速度的分析需要結(jié)合礦用挖掘機(jī)的一個完整工作循環(huán)，確定斗桿的推出量，然后以推壓機(jī)構(gòu)推壓軸回轉(zhuǎn)速度為主要依據(jù)，明確推壓軸驅(qū)動的回轉(zhuǎn)角速度[2]。挖掘機(jī)挖掘阻力的分析是在鏟斗挖掘作業(yè)中，結(jié)合鏟斗受到的切削阻力和裝土阻力，確定準(zhǔn)確的挖掘總阻力和兩個分力對挖掘工作的影響力度，實際需要分析的數(shù)據(jù)包括：鏟斗切削邊寬度、切削層厚度、挖掘比阻力。鋼絲繩與天輪切點坐標(biāo)的分析需要根據(jù)挖掘工作的物理模型，對挖掘過程中各個構(gòu)件之間的相互運(yùn)動特征進(jìn)行描述，確定提升鋼繩位置是否與天輪保持在相切的關(guān)系中，在切點位置時刻變化的過程中，變化的程度是否會影響到分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，這都是鋼絲繩與天輪切點坐標(biāo)分析的主要內(nèi)容[3]。
　　2.機(jī)械式礦用挖掘機(jī)動臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究內(nèi)容
　　2.1基于APDL的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計分析
　　基于基于APDL的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計需要正確選擇設(shè)計的方法，其中，APDL軟件可以從零階開始優(yōu)化，求得一個函數(shù)來表示完成空間的擬合目標(biāo)，這種優(yōu)化結(jié)構(gòu)形式得到的優(yōu)化值可以更加準(zhǔn)確的反映出動臂結(jié)構(gòu)的特點和優(yōu)勢。根據(jù)機(jī)械式礦用挖掘機(jī)實際的使用需求，在對運(yùn)行狀態(tài)變量、設(shè)計變量分析的過程中，一定要確定程序的準(zhǔn)確性和安全性，狀態(tài)變量要能對設(shè)計變量進(jìn)行控制，，優(yōu)化求解的途徑也要體現(xiàn)出多樣性，這樣才能滿足復(fù)雜挖掘任務(wù)的應(yīng)用需求[2]。
　　2.2動臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的過程分析
　　 在APDL結(jié)果優(yōu)化結(jié)束之后，需要對機(jī)械式礦用挖掘機(jī)動臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，實際的設(shè)計流程是：首先，需要對變量進(jìn)行初始化設(shè)計，初始化設(shè)計變量會根據(jù)參數(shù)化類型建模，通過加載和求解提取出分析結(jié)果并指定優(yōu)化變量，然后，把變量添加到指定的優(yōu)化分析文件中，通過OPT的作用，整個優(yōu)化過程進(jìn)入到優(yōu)化參數(shù)的評價階段，如果評價結(jié)果為非最優(yōu)解，則優(yōu)化數(shù)據(jù)會再次進(jìn)入到指定的優(yōu)化分析文件中，通過OPT的作用，則會再次進(jìn)入到評價模式，對優(yōu)化文件進(jìn)行評價[5]。最后，最優(yōu)解通過收斂作用退出OPT程序，得到最終的設(shè)計結(jié)果，這種動臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的過程準(zhǔn)確，利用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，更加明確的體現(xiàn)出了設(shè)計的重點和流程，有利于設(shè)計人員及時調(diào)整設(shè)計方案。
　　3.結(jié)語
　　在上文分析的內(nèi)容中，筆者結(jié)合機(jī)械式礦用挖掘機(jī)動臂運(yùn)行與運(yùn)動學(xué)之間的關(guān)系，指出了運(yùn)動學(xué)對挖掘機(jī)軌跡和運(yùn)行過程的影響程度，基于此，設(shè)計出動臂結(jié)構(gòu)的優(yōu)化流程和內(nèi)容。基于實際運(yùn)行情況設(shè)計的優(yōu)化結(jié)構(gòu)可以滿足實際應(yīng)用需求，針對技術(shù)問題也可以更好的利用現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行解決，體現(xiàn)出了高效的控制能力。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]邸麗偉，周光明，張麗敏，等.機(jī)械式礦用挖掘機(jī)動臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究[J].吉林大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2013，01（23）：230-233.
　　[2]盧雄偉，張志明，陳思明，等.8m～3礦用挖掘機(jī)工作裝置優(yōu)化設(shè)計及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析[J].吉林大學(xué)學(xué)報，2013，02（34）：120-122.
　　[3]王得勝，李德龍，楊世鑫，等.12m～3機(jī)械式礦用挖掘機(jī)履帶架強(qiáng)度和剛度分析研究[J].華中科技大學(xué)學(xué)報，2013，（19）：129-133.
　　[4]邸麗偉，孔德文，任友佳，等.基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的機(jī)械式礦用挖掘機(jī)工作裝置參數(shù)優(yōu)化設(shè)計[J].建筑機(jī)械，2013，01（23）：178-182.
　　[5]劉海燕，林述溫，高光玉，等.優(yōu)化過程知識引導(dǎo)的挖掘機(jī)動臂結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計新策略[J].中國工程機(jī)械學(xué)報，2013，03（15）：228-233.

摘要：本文通過對機(jī)械式礦用挖掘機(jī)動臂結(jié)構(gòu)工作裝置以及各構(gòu)件之間運(yùn)動關(guān)系的分析，確定機(jī)械式礦用挖掘機(jī)動臂結(jié)構(gòu)，根據(jù)實際應(yīng)用情況，對動臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化方案的設(shè)計，使其可以滿足更多挖掘任務(wù)。關(guān)鍵詞：機(jī)械式;礦用挖掘機(jī);動臂結(jié)構(gòu);優(yōu)化設(shè)計研究前言機(jī)械式礦用挖掘…

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