基于ADAMS的唧筒抽水机虚拟样机设计与动态仿真

武汉职业技术学院电信学院 王 涛 崔群凤

ADAMS是一款比较优秀的三维设计与仿真软件，通过它，我们可以非常简单地得到需要大量计算才能够得到的东西，这对于设计者来说非常有利，不仅大大地缩短了设计周期，也使得设计者的劳动强度也大大地降低了。

本文就唧筒抽水机构的虚拟样机设计，利用ADAMS软件进行运动仿真，详细介绍应用 ADAMS软件的一般操作步骤，直观再现唧筒抽水机的工作过程，利用动态仿真验证所建模性的正确性，同时分析唧筒抽水机各从动件的运动规律

1 唧筒抽水机的运动简图

唧筒抽水机的结构简图如图1所示。

图1 唧筒抽水机的结构简图

唧筒抽水机的工作原理就是在连杆1上施加力F,其中 F=100*sin（time）然后带动连杆2上下运动，同时带动活塞3上下运动完成取水动作。

2 唧筒抽水机的虚拟样机建模

（1）启动 ADAMS/View。选择新建模型，并将系统的长度单位设置为cm。

（2）设置工作栅格。单击菜单【settings】→【Working Grid】后，在弹出的设置工作栅格对话框中，将 Size设置为X(750),Y(500)，Spacing设置为X(10)，Y(10).

（3）设置图标。单击菜单【Settings】→【Icon】，弹出图标设置对话框，在NewSize输入框中输入10.

（4）打开坐标窗口。按下 F4键，或则单击菜单【View】→【CoordinateWindow】后，打开坐标窗口，当鼠标在图形区移动时，在坐标窗口中显示了当前鼠标所在位置的坐标值。

图2 唧筒抽水机的仿真模型

3 添加约束与主运动

图3

在活塞与圆筒移动约束加上一个直线驱动，将驱动方程修改为：100*SIN(time)。

4 动态仿真分析

（1）以活塞的质心作为分析对象进行分析，分析其在Y轴方向上的各参数随时间的变化。

活塞Y方向位移变化如图4所示

图4

活塞Y方向速度变化如图5所示

图5

活塞Y方向加速度变化如图6所示

图6

通过活塞在Y方向的位移，速度，加速度变化曲线，可以很清楚地看出机构在一个运动循环中位移、速度和加速度的变化情况，有利于进一步掌握机构的性能。同时简化设计过程，因为模型中L1的主运动是可以改变力的大小的，而且其他各构件的尺寸也是可以改变的，这样很容易就得到相关的结果。简化了设计过程，并得到更精确的运动数据。

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