打包機(jī)設(shè)計(jì)中的添加約束和載荷
模型構(gòu)件創(chuàng)建結(jié)束后，要對(duì)構(gòu)件間連接方式和相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行定義，即對(duì)打包機(jī)模型進(jìn)行約束。
ADAMS 主要提供了四種約束：運(yùn)動(dòng)副約束、基本約束、運(yùn)動(dòng)約束和高副約束。ADAMS/View 共有 12 種運(yùn)動(dòng)副，如旋轉(zhuǎn)副、移動(dòng)副和圓柱副等，通過這些運(yùn)動(dòng)副，可以將兩個(gè)構(gòu)件連接起來，被連接的打包機(jī)構(gòu)件可以是剛體、柔性體和點(diǎn)質(zhì)量，通過這些連接約束他們的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
ADAMS/View 提供了 5 種常用基本約束，包括平行約束、垂直約束、方向約束、點(diǎn)面約束和點(diǎn)線約束，它們對(duì)打包機(jī)構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了限定。運(yùn)動(dòng)約束是通過對(duì)模型施加運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)模型的約束，一旦定義好運(yùn)動(dòng)后，模型就會(huì)按照所定義的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，而不考慮實(shí)現(xiàn)這種運(yùn)動(dòng)需要多大的力和力矩，主要有運(yùn)動(dòng)副運(yùn)動(dòng)和點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。而高副約束是兩構(gòu)件通過點(diǎn)或線的接觸組成的運(yùn)動(dòng)副，在 ADAMS/view 中主要指凸輪機(jī)構(gòu)。
根據(jù)打包機(jī)液壓裝置的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，本系統(tǒng)加入的約束和運(yùn)動(dòng)為：
(1)減速箱的動(dòng)力輸出軸與減速箱箱體、動(dòng)力輸出軸與曲柄、曲柄與連桿之間、連桿與活塞固定軸之間都添加旋轉(zhuǎn)副;活塞體滾子與活塞體、機(jī)架與地面之間添加固定副;活塞體與機(jī)架之間添加移動(dòng)副。
(2)在曲柄與減速箱輸出軸之間的旋轉(zhuǎn)副上添加旋轉(zhuǎn)副運(yùn)動(dòng)工具，對(duì)模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)約束。設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)為 90 次/分，所以旋轉(zhuǎn)副運(yùn)動(dòng)工具設(shè)置參數(shù)為：540°/s。 根據(jù)壓縮性及應(yīng)力松弛性，本系統(tǒng)加入彈簧阻尼器模擬蘆葦在壓縮時(shí)對(duì)活塞體的作用力，其中蘆葦壓縮階段添加一個(gè)彈簧阻尼器作為附加載荷，應(yīng)力松弛階段對(duì)彈簧阻尼器參數(shù)重進(jìn)行設(shè)置，作為應(yīng)力松弛階段附加載荷，各自參數(shù)在上文已經(jīng)給出，添加約束及仿真結(jié)果。
仿真分析結(jié)果與討論
在液壓裝置的設(shè)計(jì)中，根據(jù)結(jié)構(gòu)要求對(duì)其進(jìn)行了尺寸計(jì)算與設(shè)計(jì)，這樣在結(jié)構(gòu)上可以實(shí)現(xiàn)壓縮功能，但是構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度是否滿足功能要求，即構(gòu)件的穩(wěn)定性沒有理論依據(jù)，也沒有對(duì)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行分析，現(xiàn)在根據(jù)前面在虛擬樣機(jī)里面建立的模型以及設(shè)置好的參數(shù)，對(duì)液壓裝置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真分析。由設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可知，壓縮頻率為 90 次/秒，即曲柄角速度為 540°/s,也就是說曲柄每秒轉(zhuǎn) 1.5 圈，而一個(gè)壓縮過程包括壓縮和應(yīng)力松弛兩部分，由此可以得出壓縮用時(shí) 1/3 秒，應(yīng)力松弛過程用時(shí) 1/3 秒。
