挖掘機鏟斗的案例
RecurDyn 與 AMESim 聯合仿真（液壓挖掘機鏟斗缸）
我試了一下用RecurDyn 與 AMESim 聯合仿真液壓挖掘機鏟斗的挖掘動作（RecurDyn模型在RecurDyn V7R5\Help\Manual\Tutorials\Professional\DOE_Batch中），仿真結果與RecurDyn單獨仿的結果基本一致，歡迎交流。
CAT 320 挖掘機鏟斗 ￥10
JCB 4CX 土方鏟斗
SKLOP KA?IKE MIXER 3D PDF.pdf
2025年8月2日
該桶主要用于農業和花卉栽培中的整地，即粉碎以實現緊湊的結構。
MSC特檢行業應用案例（下篇）
主要分析鏟車大臂和鏟斗強度。
卡特彼勒工程機械分析
拖拉機前軸支撐件優化設計，Eicher 24馬力拖拉機前軸支撐件優化目標：
-減重
-簡化制造
-降低失效
天津建筑機械廠液壓挖掘機動臂結構分析
針對液壓挖掘機在使用過程中給出現的動臂斷裂問題，利用MSC PAtran和Nastran進行結構分析，根據分析結果，對結構提出優化改進方案，降低斷裂區域的應力水平，使挖掘機動臂滿足安全要求。
有限元模型圖
原始方案動臂整體及局部應力云圖
改進后整體和局部應力云圖
太原重型機械集團大型礦用挖掘機鏟斗結構特性分析
作為挖掘機上部工作裝置的主要部件之一，鏟斗直接切削、裝運和卸除物料，在挖掘過程中不僅直接受到沖擊和振動的作用，而且受到劇烈的磨損。鏟斗強度、剛度、耐磨性能及力學特性如何直接影響到挖掘機的工作可靠性和使用壽命。本文選擇幾種典型工況，應用MSC·MARC有限元分析程序對某大型礦用挖掘機鏟斗進行了有限元靜力計算分析，對鏟斗的力學特性有了一定的了解。期望能更好地了解礦用挖掘機鏟斗的結構特性，優化鏟斗結構，為同類型鏟斗設計提供理論依據。
鏟斗幾何模型圖
鏟斗有限元模型圖
開始挖掘時鏟斗應力和位移云圖
斗桿全部深處時鏟斗的應力和變形云圖
華強科技文化集團
分析需求
1、移動舞臺提升至最高位置，移動舞臺橫軸中心離地面25米處。
1）臺面水平，框架結構剛度、強度、穩定性。（重力+臺面外載）
2）臺面翻轉至垂直，框架結構剛度、強度、穩定性。（重力+臺面外載）
3）臺面水平，側向載荷?？蚣芙Y構剛度、強度、穩定性。
2、移動舞臺提升至中間位置，移動舞臺橫軸中心離地面13米處。
-分析內容和工況同內容1。
3、移動舞臺強度和剛度分析
1）臺面水平，重力+外載。
展開 Ansys ACT案例----挖掘機斗桿、動臂、鏟斗工作分析案例
向導可用于啟動和控制不同的目標應用程序 向導可能以混合向導（在此過程中使用不同的應用程序）或簡單向導（一個唯一的目標應用程序）的形式出現 如果可能，向導可用于WorkBnech平臺和獨立應用程序 僅Workbench應用環境下：
DesignModeler
Mechanical Workbench和獨立應用程序：
SpaceClaim
Fluent、Fluent Meshing
Electronics Desktop
Part2挖掘機斗桿、動臂、鏟斗工作分析案例
1創建項目
在Project界面創建仿真分析流程，設置流程名稱、分析材料。
首先通過XML文件定義界面,定義界面所使用的語法并不復雜，都是常用的幾種，在以前寫的文章Ansys向導簡介中都有詳細介紹，此處不再多贅述。
展開 
Adams接觸定義指南：接觸參數調試案例
本案例為挖掘機鏟斗與貨車尾箱接觸的案例。
圖1 接觸案例
步驟1 應用赫茲理論計算剛度K
計算剛度K所需要的參數主要包括接觸單元的彈性模量，泊松比以及接觸球體半徑。本案例為挖掘機的鏟斗與礦車尾門的接觸，均為鋼材料，具體的參數如下：
通過上述的輸入，可以計算合成彈性模量E*的大小，根據計算公式：
可以計算得到合成的彈性模量E*=1.15E11 N/m2
挖掘機的鏟斗與尾門的接觸，鏟斗接觸單元為平面，故Rtooth=∞，而尾箱接觸單元為類圓柱形狀，Rtailgate=0.1m。根據如下公式：
計算得到等效半徑R=0.1m。
根據剛度計算公式：
可以推導出接觸剛度K=4.85E10N/m ；對于金屬材料的光滑實體，接觸指數可初步定義為e=3/2。接觸阻尼相對于接觸剛度相差兩個量級，同時計算的剛度K相比于默認值（默認值為1E8N/m）大兩個數量級，故最大阻尼系數的初始值可定義為1E6 N·sec/m，最大滲透深度dmax可初始定義為等效半徑R的1%，即dmax=1%*R=0.001m。根據上述各個參數的初始值進行第一次的仿真分析計算。
圖2 接觸力計算結果
步驟2 應用垂向接觸力計算滲透深度
根據垂向接觸力、等效半徑、合成的彈性模量以及滲透深度計算的公式，可以求解接觸過程中的滲透深度。
展開 Adams接觸定義指南：接觸參數調試案例
本案例為挖掘機鏟斗與貨車尾箱接觸的案例。
圖1 接觸案例
步驟1 應用赫茲理論計算剛度K
計算剛度K所需要的參數主要包括接觸單元的彈性模量，泊松比以及接觸球體半徑。本案例為挖掘機的鏟斗與礦車尾門的接觸，均為鋼材料，具體的參數如下：
通過上述的輸入，可以計算合成彈性模量E*的大小，根據計算公式：
可以計算得到合成的彈性模量E*=1.15E11 N/m2
挖掘機的鏟斗與尾門的接觸，鏟斗接觸單元為平面，故Rtooth=∞，而尾箱接觸單元為類圓柱形狀，Rtailgate=0.1m。根據如下公式：
計算得到等效半徑R=0.1m。
根據剛度計算公式：
可以推導出接觸剛度K=4.85E10N/m ；對于金屬材料的光滑實體，接觸指數可初步定義為e=3/2。接觸阻尼相對于接觸剛度相差兩個量級，同時計算的剛度K相比于默認值（默認值為1E8N/m）大兩個數量級，故最大阻尼系數的初始值可定義為1E6 N·sec/m，最大滲透深度dmax可初始定義為等效半徑R的1%，即dmax=1%*R=0.001m。根據上述各個參數的初始值進行第一次的仿真分析計算。
圖2 接觸力計算結果
步驟2 應用垂向接觸力計算滲透深度
根據垂向接觸力、等效半徑、合成的彈性模量以及滲透深度計算的公式，可以求解接觸過程中的滲透深度。
展開 設計仿真 | Adams接觸定義指南（三）：接觸參數調試案例
本案例為挖掘機鏟斗與貨車尾箱接觸的案例。
圖1 接觸案例
02
步驟1 應用赫茲理論計算剛度K
計算剛度K所需要的參數主要包括接觸單元的彈性模量，泊松比以及接觸球體半徑。本案例為挖掘機的鏟斗與礦車尾門的接觸，均為鋼材料，具體的參數如下：
通過上述的輸入，可以計算合成彈性模量E*的大小，根據計算公式：
可以計算得到合成的彈性模量E*=1.15E11 N/m2
挖掘機的鏟斗與尾門的接觸，鏟斗接觸單元為平面，故Rtooth=∞，而尾箱接觸單元為類圓柱形狀，Rtailgate=0.1m。根據如下公式：
計算得到等效半徑R=0.1m。
展開 STAR CCM+案例｜挖掘機建模下載
本案例演示利用STAR CCM+中的DEM模型仿真挖掘機物料挖掘過程。
對于不受周圍流體顯著影響的顆粒的DEM模擬，STAR-CCM+允許在無需體網格的情況下對顆粒運動行為進行模擬。
本教程將模擬挖掘機鏟斗從淺坑中鏟起小球的過程。這些球體在被挖掘機鏟起之前被注入坑中。在案例中，坑內和坑上方的空氣不需要體網格。相反可以將區域邊界指定給顆粒區域，從而允許STAR-CCM+在不需要任何流體力的情況下求解DEM顆粒的物理問題。
園林綠化專用 行動靈活更皮實——SY16C迷你挖掘機測評
近年來，小型挖掘機，尤其是迷你挖掘機在市政工程、農田水利等施工中發揮了越來越顯著的優勢，為節省人力、物力做出了較大貢獻，在狹窄的工作空間內能夠最大限度發揮其生產能力。
對于中國工程機械行業而言，三一小型挖掘機已經成為了暢銷的明星產品，其中推出的全新園林綠化專用挖掘機——SY16C行動靈活，皮實耐用，最重要的是能省油的好機器，詮釋了最小微型挖掘機性能特點——挖掘工作穩定可靠、配置高，性能優越，油耗低，外觀漂亮，用途廣。
適合范圍
蔬菜大棚的土地疏松，市政部門的園林綠化、果園苗圃栽樹挖坑，混凝土路面破碎，砂石料攪拌，狹小空間的施工作業，使用快速更換接頭，降低維護和作業成本，提高機械化程度，投資小，回報高。如今，此款產品三一與中國工程機械商貿網合作，采用網絡直銷模式，售價僅15.8萬，更有多重好禮相送。
專供動力 高效節能
在動力系統方面，三一挖掘機采用三一專用洋馬EPA INT環保發動機、CASAPPA主泵、Walvoil主閥、NACHI回轉、NACHI行走，配置均為同級別中的佼佼者。原裝進口發動機匹配負載敏感液壓系統，結合自主研發的功率匹配調試技術，SY16C將迷你挖掘機高效節能發揮到了極致。
同時，SY16C采用獨創的SLSS液壓系統，實現了發動機與主泵的完美匹配，能最大程度的利用發動機的輸出功率，油耗更低，提升作業效率。
加強型設計 性能更穩定
作為迷你挖掘機代表，SY16C卻再各部件進行了加強設計，加強型工作裝置及高強度回轉平臺，整機性能更穩定;加強型工作裝置和車架，基于ANSYS平臺，優化結構，減少應力集中，平均壽命延長30%。
SY16C挖掘機的鏟斗底部設計有漏水孔，斗齒設計了三個，用料是非常充足的。
展開 挖掘機機臂的疲勞壽命計算
來源：正脈科工
1.問題的描述
如圖1給出了挖掘機機臂的三維模型，該模型由機臂和支撐銷軸組成。
圖1 挖掘機機臂的三維模型
2.模型的材料
機臂的材料為結構鋼，銷軸和機臂孔之間的摩擦系數為0.3。
3.邊界條件（工況）
如圖2所示給出了挖掘機機臂的載荷示意圖，F1=6E5N，erfa=15度，F2=5E5N，beita=10度，完全固定約束銷軸的外側面。
圖2 挖掘機機臂的載荷工況
4.計算結果
圖3 挖掘機機臂的總體變形云圖
圖4 挖掘機機臂的等效應力云圖
圖5 挖掘機機臂的安全系數云圖
圖6 挖掘機機臂的接觸壓力云圖
圖7 挖掘機機臂的壽命云圖
圖8 1E4次循環后的損傷云圖
展開 挖掘機 DES?GN
格式.stp
.CATPart
概念挖掘機建模全流程！
今天
分享概念挖掘機的建模教程
如果想跟著練習的朋友
可以在工業設計公眾號
后臺(非文章底部)留言
：
概念挖掘機
獲取3D模型
希望今天的教程能夠對大家有所幫助~
【 詳細步驟】
第一部分
1.
做建模之前首先要分析挖掘機的形體結構，分析大致建模思路。這款挖掘機則是要先將這一復雜模型分為三個部分，從上到下即
吊臂-機身-輪子
。
2.
然后將建模參考圖分別拖入對應視角界面，利用兩點定位
確定位置，鎖定參考圖所在圖層。
鼠標右鍵新建圖層，畫圓，選擇圖層后小方塊，改變物件顏色，選擇較為明顯的顏色以便區分。按住shift縮放圓形，alt鍵復制圓形。
3.
選擇放樣工具，enter一次，在樣式中選擇平直區段。（注：點擊時注意曲線順序，點擊三條曲線同一位置）
放樣后，選擇平面洞加蓋工具
，
封閉物件。復制曲線按住shift縮放選擇擠出封閉的平面曲線。并按住alt向下復制一個
4.
布線，用點確定駕駛艙的大致位置，依次用直線連接，由于駕駛艙邊緣是弧形，選擇曲線圓角工具欄中重建曲線功能，重建為三階四點曲線，調整點的位置。然后，用放樣工具和四邊成面工具，依次點擊線框（注：點擊時注意曲線順序，點擊三條曲線同一位置）
畫線，用實體工具中擠出封閉的平面曲線，用布爾運算差集切去.
5.
展開 挖掘機多體動力學仿真
圖6 挖掘機約束創建
驅動施加
INTESIM-FMBD多體動力學軟件支持的驅動類型包括直接作用于運動副的平動驅動和轉動驅動，和作用在標記點之間的一般廣義驅動，以及配合變長度機構的運動速度的驅動輸入。軟件支持的驅動類型如下圖所示。
圖7 驅動類型
INTESIM-FMBD軟件內置豐富的函數庫，支持上百種函數類型，本案例結合挖掘機挖掘、卸載及復位整個工作循環運動規律，選用STEP函數組合分別創建挖掘機4個時序驅動，主要分為機艙轉動時序控制、動臂油缸時序控制驅動、斗桿油缸時序控制驅動及鏟斗油缸時序控制驅動，基于INTESIM-FMBD軟件的挖掘機4個時序驅動施加分別如下圖所示。
圖8 機艙轉動時序控制驅動
圖9 動臂油缸時序控制驅動
圖10 斗桿油缸時序控制驅動
圖11 鏟斗油缸時序控制驅動
05
求解設置
完成上述挖掘機多體動力學模型建立后，即可進行求解設置，提交求解器計算，軟件求解設置界面如下圖所示。
展開 百度要造無人挖掘機？藍翔怎么辦？
11月1日，2018百度世界大會上百度董事長李彥宏演示了百度將AI技術賦能挖掘機的成果。
百度挖掘無人機
李彥宏在2018百度世界大會現場提問“挖掘機技術哪家強”，隨后在視頻中亮相的無人自主挖掘機令從17年從業的挖掘機老手都忍不住點贊。他表示，無人自主挖掘機不僅可以大幅度降低人力成本、提升工程收益，更將解放人力、激活產業。
無人自主挖掘機裝備多目感知與強化學習，能實現最優自動作業，裝載車基于自動駕駛實現自動卸載，據悉無人自主挖掘機屬于百度工程機械智能化方案產品之一。
看到工地上揮舞長臂的無人挖掘機，現場網友更是直呼：藍翔技校要關張了！
展開 基于Simcenter motion的挖掘機運動仿真視頻
與Adams、Recurdyn這些傳統的運動仿真軟件相比，Simcenter Motion模塊有其獨特的特點，附件是個人整理的基于Simcenter motion的挖掘機運動仿真視頻。需要模型請聯系QQ:1317425016
