挖掘机反铲工作装置优化设计及整机稳定性分析

【摘要】反铲装置是挖掘机实现各项功能的重要组成部分之一,其结构设计直接影响到挖掘机的作业性能和工作稳定性。反铲工作装置具有较大的作业空间和提升力、挖掘力,是影响挖掘机整机稳定性的关键因素,而挖掘机的稳定性又会影响反铲工作装置性能的发挥。两者之间互相影响,使得传统的设计方法需要大量重复的计算,效率低下。因此,有必要研究快速完成挖掘机反铲工作装置优化设计和整机稳定性的分析方法。本文分别围绕挖掘机工作装置的优化设计和整机稳定性的分析展开研究。挖掘机反铲工作装置的优化设计对于提高整机的作业性能和作业效率具有非常重要的意义。本文首先对挖掘机反铲工作装置进行静力学分析,然后应用D-H变换矩阵和虚拟样机技术对工作装置进行运动学分析。为了保证模型的准确性,分别使用MATLAB和ADAMS计算各铰点的受力,结果表明该虚拟样机模型满足使用要求。其次,针对当前挖掘机反铲工作装置挖掘力、提升力、作业范围等性能不足的问题,研究挖掘机反铲工作装置的优化设计方法。将工作装置分解为铲斗连杆和动臂斗杆两组机构。首先优化铲斗连杆机构,然后在保证铲斗连杆机构性能的基础上优化动臂斗杆机构。优化后的模型,其挖掘力、提升力、工作范围等性能均优于原工作装置。然后,研究挖掘机,尤其是轮胎式挖掘机稳定性分析的计算方法,并提出应用ADAMS软件分析挖掘机的稳定性的方法。利用ADAMS分别计算整机对四条倾翻的稳定系数。该方法可以动态显示挖掘机工作过程中稳定性的变化,且更加高效可行。最后,针对挖掘机稳定性计算过程中需要复杂的数学建模和大量的数学计算的问题,利用ADAMS二次开发的CMD语言,开发挖掘机工作装置性能分析和整机稳定性分析软件。该软件为企业设计人员提供了整机稳定性快速分析的方法,使设计工作变得简单、高效。
【作者】卜祥建；
【导师】侯亮；
【作者基本信息】厦门大学，精密仪器及机械，2014，硕士
【关键词】反铲工作工装置；优化设计；稳定性；

【参考文献】
[1]蒲柔伊.调侃的顺应性研究[D].四川外国语大学,英语语言文学,2014,硕士.
[2]李金红.论泰瑞西斯在《荒原》中的作用[D].华中师范大学,英语语言文学,2003,硕士.
[3]于啸.HPV阳性和阴性宫颈癌细胞系基因表达谱的研究[D].青岛大学,妇产科学,2013,硕士.
[4]曾亮.基于Extranet和构件的产品数据管理系统研究[D].武汉理工大学,控制理论与控制工程,2004,硕士.
[5]王俊.土地利用结构与社会经济结构关系的实证研究[D].江西农业大学,土地资源管理,2012,硕士.
[6]周辉.基于王阳明心学思想的德育实效性研究[D].郑州大学,思想政治教育,2013,硕士.
[7]唐清荣.1780热轧板坯库管理的特点及实现[J].冶金自动化,2006,02:19-23.
[8]陈黎.鄂西北白及产地适宜性与品质评价研究[D].湖北中医药大学,中医基础理论,2014,博士.
[9]石祥锐.锂离子电池负极材料锡锑镍合金的制备与研究[D].北京化工大学,材料科学与工程,2013,硕士.
[10]陈香.外商直接投资对中国出口贸易影响机制研究[D].大连理工大学,2004.
[11]杨立,左春,王裕国.面向服务的知识发现体系结构研究与实现[J].计算机学报,2005,04:445-457.
[12]谷云庆,牟介刚,郑水华,赵刚.射流表面射流孔菱形排布减阻特性实验分析[J].华中科技大学学报(自然科学版),2015,01:16-20.
[13]朱明月.我国饮用水安全监管法律问题研究[D].西南大学,民商法学,2013,硕士.
[14]王群仙,陈增强,袁著祉.基于BP网络的PID型预测自校正控制器[J].控制与决策,1998,02:90-93.
[15]张华.功能对等理论下政府工作报告的翻译研究[D].中北大学,英语语言文学,2014,硕士.
[16]肖倩.水基浆料在LTCF感性元件领域的应用研究[D].电子科技大学,电子与通信工程（专业学位）,2012,硕士.
[17]王辰囡.湄公河流域血吸虫病现状调查及其中间宿主基因组测序[D].佳木斯大学,内科学（专业学位）,2014,硕士.
[18]刘海珍.李大钊文化选择思想研究[D].西安科技大学,马克思主义中国化研究,2014,硕士.
[19]周筱荃.银行信息化之困[J].IT时代周刊,2003,16:58-59.
[20]谭廷栋.用纵波首波幅度识别砂岩气层的方法[J].石油地球物理勘探,1989,04:422-430+496.
[21]刘芳瑜.增强基层行政领导干部法律文化素质的对策研究[D].湖南师范大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[22]罗维.当代工笔人物画形式语言研究[D].南京师范大学,中国画研究,2012,硕士.
[23]陆桂芬.我国铁路货运定价模型研究[D].北京交通大学,会计,2013,硕士.
[24]杨丽娟.标准与国际贸易：理论与中国的经验证据[D].复旦大学,国际贸易学,2013,博士.
[25]王洪岩.高中生信息技术自我效能感的现状及其培养[D].山东师范大学,现代教育技术（专业学位）,2013,硕士.
[26]余阳.长春地铁十字换乘站开挖对临近高层建筑物影响的数值分析研究[D].吉林大学,道路与铁道工程,2014,硕士.
[27]苗峰显,白雪峰,郭志忠.支路潮流越限控制的虚拟支路法[J].电力系统自动化,2009,14:32-36+65.
[28]崔玮.莱菔硫烷对EAE小鼠脾组织中各辅助性T细胞亚型比例及相关炎性因子表达的影响及机制探讨[D].河北医科大学,神经病学（专业学位）,2013,硕士.
[29]胡晓敏.商业银行破产法律制度研究[D].安徽大学,法律,2014,硕士.
[30]张冰冰.黑龙江省农村土地流转的金融支持研究[D].哈尔滨工业大学,金融,2014,硕士.
[31]翟适.适应当前经济形势加强企业质量投入[J].组合机床与自动化加工技术.1993(12)
[32]王艳珍.传染病及脉冲效应对种群动力学影响的研究[D].温州大学,应用数学,2012,硕士.
[33]王金磊.Nd_(8.5)Fe_(84.5-x)Nb_(0.5)Zr_(0.5)B_6Cu_x（X=0，0.5，1）稀土永磁材料的研究[D].郑州大学,材料加工工程,2013,硕士.
[34]王蕾.秩序与自发并置[D].华中科技大学,城市规划与设计,2013,硕士.
[35]王德洪.大跨度钢桁架拱桥施工技术研究[D].西南交通大学,建筑与土木工程,2012,硕士.
[36]周欣晔.高中化学专家型与新手型教师课堂提问的对比研究[D].湖南师范大学,课程与教学论,2014,硕士.
[37]王帮俊.企业信息化建设存在的问题与对策[J].华夏星火,2003,04:65-68.
[38]常正奇.富含功能蛋白的冻干组织工程骨的构建及成骨效果与成骨机制的研究[D].第三军医大学,外科学（专业学位）,2014,博士.
[39]宗传玉.“夸张”手法在动画中的应用研究[D].湖南师范大学,设计艺术学,2013,硕士.
[40]罗红春.芸薹根肿菌生活史研究I[D].西南大学,植物病理学,2013,硕士.
[41]梁其凯.微合金宽厚板表面裂纹成因与控制研究[D].东北大学,钢铁冶金,2011,硕士.
[42]丁诗诗.论我国残疾人劳动就业权的法律保障[D].西南大学,民商法学,2012,硕士.
[43]黄广.高超声速飞行器残差自调节高精度控制算法研究[D].哈尔滨工业大学,控制科学与工程,2013,硕士.
[44]张涵轩.甲酸电氧化的钯基催化剂及表面红外光谱研究[D].复旦大学,物理化学,2013,博士.
[45]陈益辉.两类2-维格点系统平衡解的延拓和分支[D].苏州大学,应用数学,2003,硕士.
[46]许洁婷.从释意学派理论看导游口译汉英交替传译[D].福建师范大学,英语口译（专业学位）,2012,硕士.
[47]程文.大学生“宅”现象与高校思想政治教育对策研究[D].华中师范大学,思想政治教育,2013,硕士.
[48]崔丽.证券网络讨论区当事人法律责任问题研究[D].河北大学,法律（专业学位）,2014,硕士.
[49]王时进,段渭军,杨晓明.微博在教育中的应用探讨与设计[J].现代教育技术,2010,08:91-94.
[50]张琳.应用于微电网的并联型有源电力滤波器的研制[D].厦门大学,仪器仪表工程,2014,硕士.