RSC45正面吊运机ADAMS运动学分析

　　1、MSC.ADAMS 模型

　　RSC45 正面吊运机主要由吊臂、车架体、前后轮胎、俯仰油缸、伸缩油缸、驾驶室、油箱、转向系统、液压系统、传动系统、吊具等组成，其MSC.ADAMS 几何模型如图1所示：

　　图1 RSC45 正面吊运机MSC.ADAMS 运动分析模型

其中坐标系以臂架与车架两铰点的连接中点为坐标原点，臂架水平伸出方向为X 正向，竖直向上为Y 轴正向。其中，吊重（集装箱）质心偏移Z 轴0.8 米。

　　创建约束副：根据各个部件的连接关系，在前后俯仰油缸的缸体与活塞杆之间创建圆柱副；考虑到重物吊偏情况下两根俯仰油缸受力不同，分别在俯仰油缸活塞杆与基本臂以及基本臂与车架体之间创建衬套（Bushing）；此外，在基本臂与伸缩臂之间创建平移副来表示伸缩油缸的运动；在伸缩臂与吊物的吊点处创建旋转副。

　　创建传感器：定义Sensor-1 为俯仰油缸的行程，其范围在0～2.78m；Sensor-2 为伸缩油缸行程，其范围在0～7.07m；Sensor-3 为臂架俯仰旋转角度，其范围在0～59.26o。

　　定义运动：先在吊点处创建竖直向上的直线运动Motion-0，满足起升速度为0.25m/s 的要求。通过此运动副求出俯仰油缸和伸缩油缸的运动曲线。再据此曲线反求俯仰油缸和伸缩油缸的三次样条运动曲线SPLINE_1 和SPLINE_2。施加两俯仰油缸运动Motion-1、Motion-2为-CUBSPL（time，0，SPLINE_1，0），伸缩油缸运动Motion-3 为-CUBSPL（time，0，SPLINE_2，0）。最后，再将Motion-0 删除。

　　2、分析工况

　　考虑3 排4 种不同位置上的4 种不同起吊载荷工况，如图2 所示。

　　图2 RSC45 正面吊运机位置与载荷工况

各种工况下的位置、起吊载荷以及伸缩油缸的参数如下表2 所示。

表2 正面吊运机工况数据表

3、 MSC.ADAMS 结果及与有限元结果对比分析

　　3.1 MSC.ADAMS 分析结果

　　对上述四种不同工况进行MSC.ADAMS 运动学仿真，得到了两俯仰油缸和伸缩油缸随时间变化的位移、速度、加速度及受力曲线；得到了基本臂与车架体旋转铰点处的约束力随时间变化的曲线。图3～8 表示了起吊45 吨到位置1 这一过程的仿真曲线。

　　图3 俯仰油缸和伸缩油缸的位移变化曲线

　　图4 俯仰油缸和伸缩油缸的速度变化曲线

　　图5 俯仰油缸的加速度变化曲线

　　图6 伸缩油缸的加速度变化曲线

　　图7 两俯仰油缸和伸缩油缸的受力变化曲线