基于VB的挖掘機工作裝置挖掘包絡圖快速繪制

摘 要：挖掘機工作裝置挖掘姿態是由動臂油缸、斗桿油缸、鏟斗油缸組合動作進行決定。以挖掘機工作裝置工作油缸行程為變量，通過數學關系推導，得出工作裝置各鉸點在整機坐標系下的三維坐標值，借助Visual Basic編程軟件進行可視化界面設計及計算分析，實現挖掘機工作裝置工作姿態及挖掘包絡曲線的自動快速繪制，大幅提升設計人員挖掘機工作裝置的設計效率。

關鍵詞：Visual Basic 挖掘機 工作裝置 工作姿態 包絡曲線

挖掘機的工作裝置由動臂、斗桿、連桿機構、鏟斗、動臂油缸、斗桿油缸以及鏟斗油缸等部分構成，如圖1所示，各構件之間采用鉸接的方式連接，以此確保裝置在作業過程中能夠靈活運轉[1]。挖掘范圍是衡量挖掘機性能的一項關鍵指標，其直觀體現便是挖掘包絡圖。在過往的設計流程里，繪制挖掘機挖掘包絡圖多依賴三維模型運動學仿真分析方法[2-4]。這種方式前期建模需投入大量時間與精力，每對構件的尺寸、形狀、連接位置等進行一次修改，都必須重新完整地運行仿真分析，過程繁瑣且效率低下。鑒于此，本文借助 Visual Basic 編程軟件，將復雜的運動學計算邏輯轉化為簡潔高效的程序代碼，用戶通過可視化界面中輸入關鍵參數，如各構件的尺寸規格、油缸的行程范圍等，程序便能迅速依據預設算法完成運算，快速生成準確的挖掘包絡圖，大幅提升設計效率與工作質量。

1 工作裝置計算的基本方法

挖掘機工作裝置的工作姿態，會隨著挖掘機動臂油缸、斗桿油缸以及鏟斗油缸的伸縮量改變而相應變化。……