道路养护车上料机构仿真研究

王金刚于作鑫甄冬赵祥

文章编号：1000033X（2016）12010604

收稿日期：20160519

基金项目：天津市自然科学基金（14JCYBJC42100）

摘要：在养护车上料机构设计阶段对其进行运动仿真，利用ADAMS/Cable建立了道路养护车上料机构的动力学模型。通过对工作部件的运动进行约束，解决了ADAMS中多体接触时仿真容易失败的问题，顺利得到机构工作部件的位移、速度、加速度和绳索受力的数据，及其危险工况的发生时间，为进一步分析优化该机构的工作特性提供了基础，并且能提高上料机构的设计效率。

关键词：道路养护车；上料机构； ADAMS；多体接触

中图分类号：U415.52文献标志码：B

Research on Simulation of Loading Mechanism on Road Maintenance Vehicle

WANG Jingang1， YU Zuoxin1， ZHEN Dong1， ZHAO Xiang2

（1. School of Mechanical Engineering， Hebei University of Technology， Tianjin 300130，China；

2. Tianjin Fire Research Institute of MPS， Tianjin 300381， China）

Abstract： During the design stage of the loading mechanism， the motion simulation was carried out， and a kinetic model of cable lifting was proposed based on ADAMS/Cable. The motion trajectory of the working parts were analyzed in the process of simulation， verifying the structural rationality of the mechanism. The simulation failure of multibody contact in ADAMS was solved by the constraints of the working parts movement. The displacement， speed， acceleration and cable force of the working parts were attained， which provided the basis for analyzing the work characteristics of the mechanism and improved the efficiency of loading mechanism design.

Key words： road maintenance vehicle； loading mechanism； ADAMS； multibody contact

0引言

沥青道路养护车可对沥青路面出现的坑槽、网纹、裂缝、油包等进行处理，以路面坑槽修补为主要作业内容[16]。

养护车上料机构的作用是将沥青原料从车辆底部提升到料箱的入料口处。上料机构在开始工作和突然结束工作时容易出现振动，尤其当提升机装载物料较多时，物料容易因振动散落丢失，造成浪费。振动冲击还会使机构的绳索产生疲劳，加大机构中绳索与滑轮之间的摩擦，造成绳索疲劳破坏[7]。如果在设计阶段就对上料机构进行仿真，则可以通过仿真结果分析其结构是否合理，从而避免上述情况发生。

绳索的动力学行为非常复杂，未施加预紧力的绳索会在流体中晃荡，绳索与滑轮的弹性接触、绳索的收放和缠绕以及与其他物体的接触，都增加了柔索建模的困难，阻碍了精确模型的建立。关于柔性绳索的仿真研究早期常用数值建模，但是柔性绳索体的数学仿真模型难以精确、有效地建立。……