基于VB及3Dmax的挖掘机动态仿真0
基于VB及3Dmax的挖掘机动态仿真
基于VB及3Dmax的挖掘机动态仿真 2011年12月09日 来源: 1 仿真软件开发的意义及步骤 CAD包括各种利用计算机进行开发、分析或修改工程设计的行为。为在机械设计阶段预知机械的某种性能,及时发现设计中存在的不合理处,利用计算机进行动态仿真无疑是一种好方法。通过对作业机械的这种模拟,可以确定机器与环境的关系,规划机器的运动路径,判断机械作业的可行性,评定机器的作业性能,使设计人员在极短时间内获得最佳设计方案。2 二维作业性能仿真 根据用户给定的原始数据,调用挖掘机参数化绘图程序绘制挖掘机三维实体图如图1所示。然后调用VB程序绘制平面简图、包络图及挖掘图并对工作装置进行二维动态仿真,以检查挖掘机的作业范围、主要作业参数、挖掘力等,对设计方案予以初步的评价。图1 挖掘机三维实体图 图2 作业包络图 图3 特殊工作位置 图2显示出挖掘机的作业包络图,即挖掘机工作过程中斗齿尖的运动轨迹所描绘的挖掘机作业范围,反映了挖掘机作业能力指标之一。根据不同结构尺寸参数的配合可以得到不同的包络图形状及面积,以适应不同的作业要求。 图3显示出挖掘机工作装置处于各特殊工作位置的斗齿尖位置数据,其中图2中的位置对应着图3中最大挖掘高度的位置。通过在图3中点取不同的命令按扭就可在图2中显示出相应的工作位置,并同时在图3中显示与该位置相对应的斗齿尖位置参数值。 图4为斗杆挖掘方式下的斗杆挖掘力图,由此显示出当斗杆油缸作为驱动元件,而动臂油缸、铲斗油缸均处于闭锁状态时的斗齿尖处所能发挥的挖掘力的变化情况,图中每一条曲线对应着斗杆的一个工作循环。原图是用不同的颜色表示作业循环过程中不同位置的挖掘力,如蓝色示挖掘过程中的瞬时挖掘力;红色示每个循环内能达到的最大挖掘力;青色和黄色分别表示每个循环内斗齿尖的起点力和终点力。 图4 斗杆挖掘图 5 挖掘图界面 图6 铲斗挖掘图 图7 挖掘图界面 在图5所示的界面上给出了每个挖掘过程终了时的各挖掘参数值,包括斗杆每完成一个工作循环后所挖的总点数及每个循环内的铲斗挖掘起点力、最大力、终点力和瞬时力等。图6、7示出铲斗挖掘方式下的挖掘仿真。由图可见,作业循环内所有挖掘位置的外轮廓线形成了图2所示的包络图。3 三维作业性能检测 将计算机生成的三维实体结构图传送到3Dmax中进行三维动态作业仿真,以检查机器的作业范围及机构干涉情况。图8显示出挖掘机在挖掘、回转、卸载、托运及特殊作业时出现的作业姿态。图8 挖掘机三维动态作业仿真4 结 论 根据用户输入的设计参数,由计算机生成可视二维、三维实体图形,使设计者在机器未制造以前便可从各个视点观察设计效果并进行结构优化及运动仿真、力学仿真,提高了设计的准确性、可靠性及标准化程度。
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