如何模擬起重機的作業過程?
2023.07.18
如何模擬起重機的作業過程?
一、起重機的發展現況
移動式起重機是一種在卡車上安裝的起重機,它具有帶伸縮臂的纜索控制系統,可用於吊裝物體,廣泛應用於建築工地、貨運碼頭、倉庫和製造業等行業。在未來發展上,著重更精確的運動控制模擬,使它們提高生產效率、降低人力成本並增加工作安全性。
二、起重機原理與模擬
移動式起重機使用液壓執行器和電機來驅動旋轉、伸縮臂的展開和收縮,以及纜繩的捲繞和鬆開等吊裝操作。其中,伸縮臂的佈置和起重機的旋轉功能確定了移動起重機的作業範圍,而增加配重和額外支架則可以提供穩定性。
對於移動式起重機的動力學分析,我們可以使用 MotionView 進行建模,然後使用 MotionSolve 進行分析和求解。這些工具和方法可以模擬起重機在吊裝作業中的運動過程,預測伸縮臂的動態應力,並進行精確的線纜建模。同時,我們還可以通過建立 3D 接觸模型來評估外伸支架等組件的負載,以進一步分析車輛的穩定性。這些分析工具和方法將有助於提高起重機吊裝作業的效率和安全性。
三、模擬步驟
1、移動式起重機多體動力學模型
移動式起重機建模過程
- 步驟一:導入 CAD 數據,添加鉸鍊和襯套連接
- 步驟二:將主臂用柔性體 ( CMS ),伸縮節用非線性梁( NLFE )建立
- 步驟三:使用點到變形曲線創建懸臂組件之間的高級副
使用梁單元節點創建可變形曲線,包括梁之間的先進節點 ( 內梁節點 1 和 2 與外變形曲線 / 外梁節點 E 和內變形曲線 )
- 步驟四:使用 Multi-Disciplinary 工具模塊創建線纜系統 (絞車、滑輪和線纜)
- 步驟五:定義包括伸縮臂伸縮和絞車旋轉的運動
- 步驟六:在車輪、外伸臂和地面體之間添加 3D 接觸
- 步驟七:添加要移動的主體
2、 移動式起重機作業工況定義
- 移動起重機作業過程模擬
- 移動起重機地面支撐座打開並鎖住
- 懸臂液壓執行器使伸縮部分傾斜
- 伸縮臂第一伸縮節展開
- 伸縮臂旋轉 60 度
- 吊鉤向下移動,吊裝箱體
- 伸縮臂旋轉回初始位置
- 伸縮臂每個伸縮部分展開,鉤塊向下移動,後鬆開放入相應的位置
液壓機構舉升力
支撐座與地面接觸力
地面支撐載荷
線纜力
四、起重機的作業模擬結果
本文對移動起重機的作業過程進行多體動力學模擬分析,關鍵部位使用柔性體建模,模擬分析了起重機工作過程中的液壓機構舉升力、支撐座與地面接觸力、線纜力及各個部件的動態載荷,模擬過程輸出了柔性部件工作過程的動態應力,可對整個作業過程的穩定性、載荷分配和部件的強度性能進行評估和分析。
軟體簡介:Altair MotionSolve 機構運動
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