懸掛避障式破冰除雪機(jī)的建模與仿真.pdf

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1、第24卷第2期長春大學(xué)學(xué)報VoI_24No．22014年2月JOURNALOFCHANGCHUNUNIVERSITYFeb．2014懸掛避障式破冰除雪機(jī)的建模與仿真王東勝，段成燕，王百成(黑龍江工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，哈爾濱150050)摘要：2013年初冬黑龍江省大部分地區(qū)普降了幾十年不遇的特大暴雪，快速清除厚度較大壓實雪，或冰凍路面上厚度不等的冰是打勝“冰雪戰(zhàn)爭”的關(guān)鍵。在這場除雪戰(zhàn)爭中大功率除雪機(jī)的優(yōu)勢鮮明。此避障式除雪機(jī)既能清除壓實雪，又能清除冰雪，同時具有保護(hù)路面的避障功能。利用PRO／E對其進(jìn)行實體建模及運動仿真。關(guān)鍵詞：壓實雪；冰雪；除冰雪機(jī)；建模；

2、仿真中圖分類號：U469．691文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1009—3907(2014)02—0153—03O引言2013年冬季黑龍江省大部分地區(qū)降下了50年一遇的特大暴雪，高速公路、交通運輸業(yè)、城市交通、行車的安全和迅捷性帶來前所未有的考驗。如何高效清除厚度較大壓實雪和冰凍路面上厚度不等的冰，市政環(huán)衛(wèi)部門調(diào)用各式除雪設(shè)備，大功率除雪機(jī)在此次清雪作業(yè)中的優(yōu)勢最為明顯。該課題所研制的懸掛避障式除冰雪機(jī)是典型的一機(jī)多用型除雪作業(yè)機(jī)械，在刀具鏈的結(jié)構(gòu)設(shè)計，主傳動軸的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，除雪機(jī)構(gòu)是懸掛結(jié)構(gòu)等方面的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，在保證凈雪率的同時充分考慮對路面的保護(hù)，具有多角度避障功能

3、。1Pro／E建模軟件Pro／E5．0三維設(shè)計功能更便捷、更直觀。PTC軟件提供了對大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等工業(yè)設(shè)計和機(jī)械設(shè)計方面的多項功能。其運動仿真模塊進(jìn)行實體裝配的運動分析和仿真?？梢允沟迷瓉碓诙S圖紙上難以表達(dá)和設(shè)計的運動變得非常直觀和易于修改，及時地發(fā)現(xiàn)干涉，最大限度地的減少損失和生產(chǎn)成本。2懸掛避障式除雪機(jī)的三維建模此除雪機(jī)采用前置懸掛式裝配，在牽引機(jī)的前端通過中置式懸掛裝置將除雪機(jī)構(gòu)裝配在XG920T型輪式裝載機(jī)上。除雪裝置采用鏈傳功驅(qū)動除雪刀具。對刀具鏈的仿真采用平面運動、槽運動和圓柱配合的方式完成裝配。由于刀具鏈的鏈節(jié)數(shù)

4、較多，零件形狀復(fù)雜，計算量較大，增加了整機(jī)建模的難度。2．1刀具鏈的三維設(shè)計刀具鏈?zhǔn)窃摮┭b置的主要工作部件。在工作寬度方向采用雙排交錯式布置，為了達(dá)到凈雪率的設(shè)計參數(shù)要求，刀具鏈的鏈節(jié)數(shù)較多，同時切削的刀具數(shù)較多，調(diào)高除雪效率，刀具鏈的設(shè)計是該課題研究的核心問題，其成功研制為除雪機(jī)的避障功能的實現(xiàn)提供研究方向，同時為類似結(jié)構(gòu)的三維建模與運動模擬提供借鑒的方法。繪制一條軌跡，將每節(jié)鏈經(jīng)過多重約束在軌跡上，將軌跡添加到坐標(biāo)系中，使裝配坐標(biāo)系和組件坐標(biāo)系重合到一起如圖1所示。添加鏈條內(nèi)鏈組件進(jìn)行約束，形成如圖2所示的鏈約束。收稿日期：2013—12-09基金項目：黑

5、龍江省教育廳科研項目(11544042)作者簡介：王東勝(1960一)，男，陜西西安人，副教授，主要從事工程機(jī)械方面研究。