山东交通学院毕业设计（论文）
操作步骤：
（1）选择仿真工具，进行一次0.2秒100步的模拟。你应该得到提示由于传感器的作用MSC.ADAMS/View停止仿真模拟。
（2）用返回回到模型初始状态。 在模拟过程中，MSC.ADAMS/View对角度的测量反映了传感器的作用。如下图5.3所示：
图5.3 角度模拟仿真图 Fig.5.3 Angle simulation diagram
2 运动仿真可确定所关心点的位移、速度、加速度的变化范围，运动仿真还可以检
验所加运动约束是否正确。经过模型检验可知，挖掘机三维模型基本正确。
对挖掘机铲斗的各点出进行速度，角速度，加速度进行运动学仿真。操作步骤：
（1）选择铲斗；
（2）在铲斗和斗杆交界处施加5000N的力； （3）选着铲斗和斗杆的交接点；
（4）选择铲斗，单击右键选择测量，如图所示5.4，
图5.4 测量设置参数 Fig.5.4 Measuring set parameters
然后单击OK，得到铲斗和斗杆交界处的速度曲线图。如图5.5所示；
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钱广顺：挖掘机的虚拟样机技术探究
图5.5 速度曲线图 Fig.5.3 velocity curve
选择特性为质点角速度，则得到角速度曲线图；如图5.6所示
图5.6 角速度曲线图
Fig.5.6 The angular velocity curve
选择特性为质点加速度，则得到加速度曲线图；如图5.7所示
图5.7 加速度曲线图 Fig.5.7 The acceleration curve
选择特性为质点角加速度，则得到角加速度曲线图；如图5.8所示
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山东交通学院毕业设计（论文）
图5.8 角加速度曲线
Fig.5.8 The angular acceleration curve
5.2 挖掘机虚拟样机技术的动力学仿真分析
挖掘机的挖掘力是衡量挖掘机工作装置挖掘性能的重要指标之一，也是挖掘机用户购买挖掘机时考虑的重要因素之一。
所谓挖掘机的挖掘力是指液压缸力通过相应构件传递给斗齿，用来切削土壤的作用力。挖掘力是挖掘机的主要性能参数，它与液压缸的推力、各铰点的位置有关。根据挖掘机挖掘方式的不同，挖掘力有斗杆液压缸挖掘力、铲斗液压缸挖掘力、动臂液压缸挖掘力等。对反铲装置，动臂液压缸的理论挖掘力一般不予考虑。
本例对铲斗上作用于5000N的力，代表能施加的合理用力。 操作步骤如下：
1 主工具箱中选择并在对话框中（1)将仿真时方向改为物体运动。 （2)在特性栏中选择常数。
（3)打开力值输入开关，输入5000。设置如图5.9所示
进行以下操作：
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钱广顺：挖掘机的虚拟样机技术探究
图5.9 力参数设置
Fig.5.9 Force parameter Settings
2 依次选取铲斗、铲斗末端的标志点、位置点。 3 点击
进行模拟仿真，操作步骤：
（1）把光标放在弹簧上单击右键，在弹出的菜单中选择测量。 （2）在特性栏中选择力。 （3）点击OK。测量图表出现。
（4）进行一次0.2秒、50步的仿真。力测量曲线如下图5.10所示
图5.10铲斗选择点的力测量曲线 Fig.5.10 Measuring the force curve
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由上图可知挖掘机的最大挖掘力，动臂、斗杆最大受力的位置出现在动臂液压缸全缩，斗杆与斗杆液压缸铰接点、斗杆与铲斗铰接点及铲斗齿尖在同一直线上且垂直斗杆液压缸，此时动臂与斗杆都有最大的力矩，即出现最大挖掘力。仿真结果说明，此种液压挖掘机的设计较为合理，运动中无干涉现象，作业范围合理，满足对特殊工作尺寸的要求。
5.3本章小结
本章主要对液压挖掘机进行了运动学仿真，根据液压缸的行程及工作时间，通过多种运动方式的顺序动作仿真得到了液压挖掘机基本参数的仿真值；并对符合实际要求的某一复合运动方式进行了仿真，得出了液压挖掘机工作的高效性。
其次对液压挖掘机工作装置进行了动力学仿真分析。通过动力学分析，得到了挖掘机的动臂、斗杆、铲斗等主要铰接点的力特性曲线，揭示了在挖掘机挖掘工作过程中各构件的动力学特性规律，为进一步分析挖掘机的结构特性和应力分布提供了结构件的载荷分布情况，为挖掘机的设计提供一定的理论依据。
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