基于ADAMS软件的三工位指示机构运动分析仿真.pdf
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1、58 江苏电器江苏电器 (2008 No.4) 工艺与装备 0 引言 随着科技的发展,计算机辅助设计技术越来越 广泛地应用于各个设计领域。现在它已逐渐转向以 三维实体建模、动力学模拟仿真和有限元分析为主 线的机械系统动态仿真技术。机构的运动分析及仿 真也就是对机构的位移、速度、加速度、轨迹进行 计算机动态仿真分析,根据原动件的运动规律,求 解出从动件的运动规律。由于机构的复杂性,用传 统的方法分析机构,不但费时而且精度也低。三工 位隔离开关是用于电气回路接通、隔离和接地的电 气设备 , 它对于电网的运行质量具有较大的影响, 而在三工位隔离开关机构中的指示机构不仅起着 分、合闸指示的作用,更为重
2、要的是它还控制着机 构中部分的电气零件 ( 如辅助开关 ),起着电气控 制装置的作用。如指示机构运动不到位,将使整个 隔离开关机构产生动作上的偏差,使隔离开关失去 应有的作用,直接危害电网的正常运行,所以有必 要对其进行研究分析。文中主要以三工位隔离开关 中的指示机构为例,采用强大的三维软件 UG 进行 计算机建模,然后导入到著名的多体动力学仿真软 件 ADAMS 中进行仿真,求解计算机模型,获得精确 的机构运动参数,用图形和动画来模拟机构的实际 运动过程,从而可以清楚地观察到机构任意时刻的 运动状况,这是采用传统方法分析所不能比拟的, 同时也为设计和实际的分析提供了更可靠的理论 依据。 其进
3、行动态运动仿真,得出三工位指示机构运动中的关键数据,为机构的优化设计提供可靠的依据。分析结 果表明,随着工程技术人员对ADAMS软件的掌握,可以有效地提高工程技术人员设计开发新产品的能力,缩短 物理样机的试制时间,减少或避免因设计带来的物理样机返修现象。 基于ADAMS软件的三工位指示机构运动分析仿真 介绍了三工位隔离开关电动操作机构的电气指示控制部分,利用多体动力学仿真软件ADAMS对 三工位指示机构;仿真;运动分析;优化 徐建,陈佳成 (杭申控股集团有限公司,浙江 杭州 311234) 中图分类号:TM502 文献标识码:A 文章编号:1007-3175(2008)04-0058-03 摘
4、 要: 关键词: Three Work Position Indication Mechanism Motion Analysis and Simulation Based on ADAMS Software Abstract: Introduction was made to the electrical indication control part in three work position isolation switch dynamoelectric operating mechanism, by using multi bodies dynamics simulation sof
5、tware ADAMS to carry out dynamic state motion simulation for it, having ob- tained key data of mechanism motion medium, provided dependable basis for optimization design of the mechanism. Results show that fol- lowing engineering technical personnel with mastering of ADAMS software, their ability to
6、 design and develop new product will effectively be raised, thus shortening the time in manufacturing prototype machine, reducing or avoiding re-doing of prototype machine due to design. Key words: three work position indication mechanism; simulation; motion analysis; optimization XU Jian, CHEN Jia-
7、cheng (Hangshen Holding Group Co., Ltd, Hangzhou 311234, China) 作者简介:徐建(1984- ),男,助理工程师,本科,主要从事高、低压电气技术研究; 陈佳成(1970- ),男,工程师,本科,主要从事高、低压断路器机构和抽屉柜的研发。 基于ADAMS软件的三工位指示机构运动分析仿真 59 江苏电器江苏电器 (2008 No.4) 1 机构三维模型的建立 要进行机构的 3D 仿真分析,首先要建立它的 3D 模型,把零件的几何形状属性等描述清楚,UG 采用的是“复合建模”工具,结合了传统建模和参 数建模的优点,具有全相关的参数化功能,
8、引入了 特征操作的方式,可用表达式直接控制并驱动三维 模型,同时它与其他软件具有较好的接口功能,故 文中采用此软件来建立所需分析的机构零件的三维 模型;然后在 UG 装配建模中进行机构的虚拟装配, 考虑到关心内容及仿真的方便, 特做如下假设: (1) 个别运动副内的摩擦忽略不计;(2) 各运动副均为 刚性连接,内部间隙不计;(3) 忽略部分非关键的 零件,只保留机构关键部分为研究对象,并根据具 体情况对结构给以适当的合理简化。经简化后,研 究的对象模型如图 1 所示。 销 2 用于连杆之间的连接,转轴 11 为所研究机 构的输入轴,连杆 5 和连杆 7 控制电气转换开关 4、 8 的芯轴转动,
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