1、MSC.ADAMS模型
RSC45正面吊运机主要由吊臂、车架体、前后轮胎、俯仰油缸、伸缩油缸、驾驶室、油箱、转向系统、液压系统、传动系统、吊具等组成，其MSC.ADAMS几何模型如图1所示：
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图1RSC45正面吊运机MSC.ADAMS运动分析模型
其中坐标系以臂架与车架两铰点的连接中点为坐标原点，臂架水平伸出方向为X正向，竖直向上为Y轴正向。其中，吊重（集装箱）质心偏移Z轴0.8米。
创建约束副：根据各个部件的连接关系，在前后俯仰油缸的缸体与活塞杆之间创建圆柱副；考虑到重物吊偏情况下两根俯仰油缸受力不同，分别在俯仰油缸活塞杆与基本臂以及基本臂与车架体之间创建衬套（Bushing）；此外，在基本臂与伸缩臂之间创建平移副来表示伸缩油缸的运动；在伸缩臂与吊物的吊点处创建旋转副。
创建传感器：定义Sensor-1为俯仰油缸的行程，其范围在0～2.78m；Sensor-2为伸缩油缸行程，其范围在0～7.07m；Sensor-3为臂架俯仰旋转角度，其范围在0～59.26o。
定义运动：先在吊点处创建竖直向上的直线运动Motion-0，满足起升速度为0.25m/s的要求。通过此运动副求出俯仰油缸和伸缩油缸的运动曲线。再据此曲线反求俯仰油缸和伸缩油缸的三次样条运动曲线SPLINE_1和SPLINE_2。施加两俯仰油缸运动Motion-1、Motion-2为-CUBSPL（time，0，SPLINE_1，0），伸缩油缸运动Motion-3为-CUBSPL（time，0，SPLINE_2，0）。最后，再将Motion-0删除。
2、分析工况
考虑3排4种不同位置上的4种不同起吊载荷工况，如图2所示。
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图2RSC45正面吊运机位置与载荷工况
各种工况下的位置、起吊载荷以及伸缩油缸的参数如下表2所示。
表2正面吊运机工况数据表
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3、MSC.ADAMS结果及与有限元结果对比分析
3.1MSC.ADAMS分析结果
对上述四种不同工况进行MSC.ADAMS运动学仿真，得到了两俯仰油缸和伸缩油缸随时间变化的位移、速度、加速度及受力曲线；得到了基本臂与车架体旋转铰点处的约束力随时间变化的曲线。图3～8表示了起吊45吨到位置1这一过程的仿真曲线。
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图3俯仰油缸和伸缩油缸的位移变化曲线
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图4俯仰油缸和伸缩油缸的速度变化曲线
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图5俯仰油缸的加速度变化曲线
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图6伸缩油缸的加速度变化曲线
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图7两俯仰油缸和伸缩油缸的受力变化曲线
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图8基本臂与车架体旋转铰点处的约束力随时间变化的曲线
3.2与有限元结果对比分析
起吊到四个位置点时基本臂与车架体铰接点、俯仰油缸、伸缩油缸受力的MSC.ADAMS分析结果与MSC.NASTRAN有限元计算结果对比分析如下表3所示。
表3MSC.ADAMS与MSC.NASTRAN结果对比分析表
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4、结论
通过仿真分析可得如下结论
4.1利用MSC.ADAMS运动学分析可以得到正面吊运机在整个运动过程中的参数曲线，包括位移、速度、加速度、力等。
4.2通过MSC.NASTRAN对某一吊载起吊到某一位置等各种典型工况下的有限元计算，并与MSC.ADAMS仿真结果的对比分析，相对误差在0.19％～8.88％之间，从而可以验证MSC.ADAMS仿真结果的正确性。
4.3可为正面吊运机的设计，特别为俯仰油缸和伸缩油缸以及臂架的设计提供了理论依据。(end)