武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院電信學(xué)院 王 濤 崔群鳳

ADAMS是一款比較優(yōu)秀的三維設(shè)計與仿真軟件，通過它，我們可以非常簡單地得到需要大量計算才能夠得到的東西，這對于設(shè)計者來說非常有利，不僅大大地縮短了設(shè)計周期，也使得設(shè)計者的勞動強(qiáng)度也大大地降低了。

本文就唧筒抽水機(jī)構(gòu)的虛擬樣機(jī)設(shè)計，利用ADAMS軟件進(jìn)行運動仿真，詳細(xì)介紹應(yīng)用 ADAMS軟件的一般操作步驟，直觀再現(xiàn)唧筒抽水機(jī)的工作過程，利用動態(tài)仿真驗證所建模性的正確性，同時分析唧筒抽水機(jī)各從動件的運動規(guī)律

1 唧筒抽水機(jī)的運動簡圖

唧筒抽水機(jī)的結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。

圖1 唧筒抽水機(jī)的結(jié)構(gòu)簡圖

唧筒抽水機(jī)的工作原理就是在連桿1上施加力F,其中 F=100*sin（time）然后帶動連桿2上下運動，同時帶動活塞3上下運動完成取水動作。

2 唧筒抽水機(jī)的虛擬樣機(jī)建模

（1）啟動 ADAMS/View。選擇新建模型，并將系統(tǒng)的長度單位設(shè)置為cm。

（2）設(shè)置工作柵格。單擊菜單【settings】→【W(wǎng)orking Grid】后，在彈出的設(shè)置工作柵格對話框中，將 Size設(shè)置為X(750),Y(500)，Spacing設(shè)置為X(10)，Y(10).

（3）設(shè)置圖標(biāo)。單擊菜單【Settings】→【Icon】，彈出圖標(biāo)設(shè)置對話框，在NewSize輸入框中輸入10.

（4）打開坐標(biāo)窗口。按下 F4鍵，或則單擊菜單【View】→【CoordinateWindow】后，打開坐標(biāo)窗口，當(dāng)鼠標(biāo)在圖形區(qū)移動時，在坐標(biāo)窗口中顯示了當(dāng)前鼠標(biāo)所在位置的坐標(biāo)值。

圖2 唧筒抽水機(jī)的仿真模型

3 添加約束與主運動

圖3

在活塞與圓筒移動約束加上一個直線驅(qū)動，將驅(qū)動方程修改為：100*SIN(time)。

4 動態(tài)仿真分析

（1）以活塞的質(zhì)心作為分析對象進(jìn)行分析，分析其在Y軸方向上的各參數(shù)隨時間的變化。

活塞Y方向位移變化如圖4所示

圖4

活塞Y方向速度變化如圖5所示

圖5

活塞Y方向加速度變化如圖6所示

圖6

通過活塞在Y方向的位移，速度，加速度變化曲線，可以很清楚地看出機(jī)構(gòu)在一個運動循環(huán)中位移、速度和加速度的變化情況，有利于進(jìn)一步掌握機(jī)構(gòu)的性能。同時簡化設(shè)計過程，因為模型中L1的主運動是可以改變力的大小的，而且其他各構(gòu)件的尺寸也是可以改變的，這樣很容易就得到相關(guān)的結(jié)果。簡化了設(shè)計過程，并得到更精確的運動數(shù)據(jù)。

[1]李增剛.ADAMS入門詳解與實例.北京：國防工業(yè)出版社，2007.

[2]鄭建榮.ADAMS虛擬樣機(jī)技術(shù)與提高 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

[3]裘建新.機(jī)械原理課程設(shè)計指導(dǎo)書.北京：高等教育出版社，2006.

[4]張春林，曲繼芳，張美麟.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計 [M].北京機(jī)械工業(yè)出版社，1999.

[5]陳立平、張云清，等.機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)分析及ADAMS應(yīng)用教程 [M].北京：清華大學(xué)出版社，2005.

[6]MechanicalDynamics,Inc.,LearningADAMS/ViewBasics,2002.

[7]MechanicalDynamics,Inc.,UsingtheADAMS/ViewFunction Builder,2002.

[8]MechanicalDynamics,Inc.,UsingADAMS/PostProcessor,2002.