侧卸式装载机工作机构运动特性仿真及优化

针对侧卸式装载机工作机构传统优化设计方法的不足和使用中运动特性不佳的实际,提出了在虚拟样机条件下工作机构运动特性仿真及其优化设计的方法。该方法能根据侧卸式装载机工作机构的设计要求,通过建立其三维仿真模型和数学模型,利用ADAMS对工作机构进行运动特性仿真,研究了其自动放平性和举升平移性,之后采用遗传算法对工作机构连杆几何尺寸进行优化设计,并对优化后的工作机构进行运动特性仿真。利用该方法对国产某型侧卸式装载机工作机构研究表明,优化后铲斗自动放平性提高79.1%,工作机构举升平移性增加79.4%,明显地改善了侧卸式装载机工作机构的运动特性。     

扒斗式装载机工作机构运动仿真分析

煤矿巷道施工机械领域采用液压扒斗式装载机技术,可以加快施工速度、降低工人的劳动强度,而且在巷道、隧道、水电涵洞等施工方面具有广阔的应用前景。本文采用现代设计理论和方法对液压装载机工作机构进行运动仿真研究。论述了扒斗式装载机工作机构特点,通过机构分析,归纳出了斗齿尖的运动方程。对扒斗式装载机工作机构进行了三维建模,并进行了虚拟装配。在三维建模的基础上对扒斗式装载机的工作机构进行了运动仿真并对关键点斗齿尖的轨迹曲线进行了绘制。本文内容为新型装载机的研制提供了理论基础,具有重要的工程实际意义。     

3-PRRRR并联机构运动学和工作空间分析与数值仿真

工作空间是评价并联机构的性能和设计并联机构的重要指标。对3-PRRRR并联机构支链进行合理地简化,利用D-H矩阵建模及坐标变换法对3-PRRRR并联机构进行运动反解分析,获得该并联机构的运动反解方程,并利用MATLAB对其位置反解进行数值仿真。根据3-PRRRR并联机构的机构特点,选择扫描法对其工作空间进行分析,根据所得的位置反解方程,利用MATLAB软件,对得到的3-PRRRR并联机构的工作空间进行数值仿真,为进一步研究提供了一定的理论依据。     

新型并联机器人工作空间分析及运动仿真

通过机构学构型理论,优选设计几种2T1R型新型并联机器人机构,通过空间机构运动学理论,对其进行了工作空间分析、奇异性分析,并通过三维造型和运动仿真分析了此类并联机器人运动问题,为实际应用和新产品开发打下基础.由于约束链对工作空间的影响很大,合理设计约束链能得到较大的工作空间.通过奇异性分析可以得到该类机构在工作空间中没有奇异形位和不定形位,具有良好的可操作性的结论.通过运动学仿真,验证了该并联机构能实现2T1R运动,具有3个自由度;位移、速度曲线光滑,运动连续平稳;动平台中心可以实现较大范围的摆动,具有工作空间较大的优点.     

轮式装载机工作装置运动仿真系统开发

对轮式装载机工作装置的反转六连杆机构进行了运动学分析,以VC6.0为工具,开发了装载机工作装置的运动仿真系统。系统可进行平移性与卸料性运动仿真, 不仅可以检验设计方案的合理性,而且可以检验工作装置各构件在运动过程中是否发生干涉、机构参数设计是否合理,为六连杆机构的设计提供了一个有力的工具。     

一种并联脚踝康复机构的运动学与工作空间分析

对3-UPS/RRR并联脚踝康复机构的结构和特点进行了描述,建立了虚拟样机模型。首先利用螺旋理论计算机构自由度,确定机构运动类型,运用闭合矢量法建立机构位置反解模型,并结合瞬时螺旋运动理论求解机构速度雅可比矩阵,其次采用数值离散搜索法求解该机构的可达姿态空间,最后借助MATLAB软件对机构的运动学及工作空间进行仿真。结果表明该机构能够实现脚踝康复运动,工作空间无奇异且具有良好的动态特性。     

基于ADAMS/Insight的折叠翼展开机构工作可靠性仿真

利用机械系统动力学分析软件ADAMS作为机构工作可靠性分析平台,建立折叠翼展开机构的参数化模型,确定在ADAMS/Insight模块下折叠翼展开机构的工作可靠性仿真流程。在综合考虑其机构尺寸误差、运动副间隙误差及驱动力峰值误差的基础上,进行可靠性仿真试验,并得到仿真试验结果。基于所建立的折叠翼展开角位移、展开时间及锁紧销冲击力可靠度理论模型进行可靠度计算,实现了对折叠翼展开机构工作可靠性的评估与分析。     

索杆混合驱动并联机构设计与工作空间分析

提出一种新型索杆混合驱动并联机构,在SolidWorks中构建整体装置模型。利用空间向量分析法推导了该机构的运动学逆解模型;分析了并联平台静止状态下受力平衡关系,建立静力学平衡方程,并在此基础上讨论了机构可控工作空间的求解方法;在给定机构运动副的约束条件下,对动平台姿态可控工作空间进行数值仿真,得到仿真图像。搭建索杆混合驱动并联机构试验平台,进行末端动平台位姿变换试验。试验结果与运动学模型和工作空间数值仿真图像对比,结果表明,动平台位姿与柔索长度的关系满足运动学反解模型,末端动平台姿态可实现工作空间仿真图像中最大姿态偏转角度。研究工作为后续机构的实际应用和性能优化奠定了一定的理论基础。     

基于 ADAMS 的伸缩臂叉装车工作装置运动学与动力学仿真

以伸缩臂叉装车的工作装置---伸缩臂为研究对象,建立了其ADAMS仿真模型。在不同伸缩长度、不同承载条件下,对变幅机构进行了运动学与动力学特性仿真。在最大负载、吊臂处于不同变幅角度条件下,对属具调平机构进行了动力学特性仿真。在吊臂处于水平、承载1500 kg负载状态下进行了伸缩机构动力学仿真。得出了伸缩臂叉装车工作装置各部件的运动规律以及关键部件和关键受力位置的受力变化规律,对伸缩臂叉车的设计和优化具有重要的参考价值。     

清污机器人工作机构电液伺服常值激励研究

研究一种抓臂式清污机器人工作机构电液伺服控制在常值激励下的响应。建立工作机构三维实体模型,使用ADAMS建立动力学分析模型,用MATLAB进行控制算法计算与激励信号施加,AMESim建立液压系统仿真模型。分别对工作机构的不同伺服缸组进行常值信号激励,观测工作机构的位移跟踪情况及液压力的变化。研究结果表明:联合仿真接口稳定,得到了工作机构位移响应与液压力变化情况;仿真的初始瞬时均出现了非稳态的振荡情况,并随着时间逐渐收敛至稳态;工作机构同时运动时,出现了一段近似正弦规律波动的液压力变化,在实际操作时应极力避免;仿真结果符合实际变化情况,为进一步改进信号激励、机械结构设计及优化、液压缸设计等提供了依据。     

装载机工作装置钢结构强度计算方法研究

多年来，对装载机工作装置钢结构载荷和强度的计算一直采用典型工况方法，研究结果表明，这种方法不能真正和全面反映结构在多种复杂工况下的最大应力状况。文中提出作业仿真的方法，在对不同作业方式和载荷形式进行仿真过程中，对工作装置钢结构多个指定部位采用常规力学方法进行应力普查分析，然后将分析结果作为评判依据，从中选出对钢结构强度影响最大的工况和载荷，作为下一步有限元分析的工况和载荷。结果表明，使用作业仿真进行普查分析的方法比传统的典型工况方法更具全面性。     

EXPERIMENTAL STUDY OF EFFECTS OF OPERATING CONDITIONS ON THE FLOW CHARACTERISTICS OF WATER HYDRAULIC THROTTLE

Experimental investigations are made on the effects of operating conditions on the flow characteristics of throttle when tap water is used as the working media. The researched throttles include cone poppet valve, ball valve, disc valve and dumping orifice. Operating condition includes poppet lift, working media, back pressure, medium temperature, etc. Because the vapourous pressure of water is much higher than that of oil, cavitation is easier to occur in water hydraulic elements and systems, so the effects of operating conditions on the cavitation characteristics of throttle are also researched.     

运动机构强度可靠性优化设计

研究的目的是建立一种运动机构强度可靠性优化设计方法.在用基本杆组法进行机构运动分析和动力分析的基础上,分别以构件材料强度、密度、截面尺寸为随机变量,机构质量为目标函数,可靠性指标为约束函数,构件截面尺寸为设计变量,将传统优化设计与可靠性分析相结合,建立基于基本杆组法运动机构强度可靠性优化设计的均值模型.以曲柄滑块机构为例,用一次二阶矩法进行实例仿真,得到设计变量的最优解.     

MODEL OF OPERATING AND BALANCING ASSEMBLY LINE IN A MASS CUSTOMIZATION ENVIRONMENT

The successful implementation of mass customization lies on reengineering technology andmanagement methods to organize the production. Especially in assembly phase, various product con-figurations, due-time penalties and order-driven strategy challenge the traditional operation and man-agement of assembly lines. The business features and the operation pattern of assembly line based onmass customization are analyzed. And the research emphatically studies various technologic factors toimprove customer satisfaction and their corresponding implement methods in operating assembly line.     

变工况运行的机械故障诊断研究

为解决传统故障诊断方法难以对变工况运行时的机械进行诊断的困难,提出了应用瞬时功率谱（IPS）和遗传基因规划（GP）方法对在变工况下的运行机械测得振动信号进行处理,生成能够用于故障识别的优良特征参数GP-SP,从而达到对变工况运行机械进行故障诊断的目的。该方法已被应用于滚动轴承的故障诊断。     

EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS INTO THE INFLUENCE OF MAJOR OPERATING PARAMETERS DURING MICRO-ELECTRO DISCHARGE DRILLING OF CEMENTED CARBIDE

Present study investigates the influence of major operating parameters on the performance of micro-EDM drilling of cemented carbide (WC-10wt%Co) and identifies the ideal values for improved performance. The operating parameters studied were electrode polarity, gap voltage, resistance, peak current, pulse duration, pulse interval, duty ratio, electrode rotational speed and EDM speed. The performance of micro-EDM drilling process was evaluated by machining time, material removal rate (MRR), relative electrode wear ratio (RWR), spark gap, surface finish and dimensional accuracy of micro-holes. It has been found that there are two major conflicting issues in the micro-EDM of carbide. If the primary objective is to obtain better surface finish, it can be obtained by the sacrifice of high machining time, low MRR and high RWR. However, for faster micro-EDM, the surface roughness is higher and electrode wear is again much higher. It is concluded that negative electrode polarity, gap voltage of 120 V, resistance of 33 Ω, peak current of 8 A, pulse duration of 21 μs, pulse interval of 30 μs, duty cycle of 0.47, electrode rotational speed of 700 rpm and EDM speed of 10 μm/s can be considered as ideal parameters to provide improved performances during the micro-EDM of WC-Co.     

关于模糊可靠性若干基本问题的探讨──将清晰工作时间拓广到模糊工作时间

应用模糊数学的基本概念和方法，将清晰工作时间拓广到模糊工作时间，将普通事件拓广到模糊事件，将普通可靠性拓广到模糊可靠性，导出了模糊可靠性常用指标的计算公式，建立了不可修复系统的模糊可靠性数学模型。     

具有分段作业特点的非平稳随机载荷的制谱方法研究

本文通过对装载机及叉车的随机载荷分析,探讨了具有分段作业特点的非平稳随机载荷的制谱方法。结合装载机实测传动系载荷,提出利用“作业剖面图”制取“铲—续—铲谱”这一新的制谱的方法。该方法可推广应用于具有分段作业特点的其他工程机械载荷谱的制取。     

压电双晶片型2自由度精密驱动器的动态特性

研制以自由端带有集中质量的悬臂式压电双晶片为驱动单元的新型惯性冲击式2自由度精密驱动器.建立基于Karnopp摩擦模型的驱动器动力学模型,对驱动器动态特性进行仿真分析和试验对比研究.提出压电双晶片型惯性冲击式精密驱动器特定的定频调压驱动方法.仿真分析结果和试验结果吻合较好,表明该动力学模型符合驱动器的动态特性,可用于对压电双晶片型惯性冲击式2自由度精密驱动器的理论分析.     

游车大钩升沉补偿装置关键技术设计研究

游车大钩升沉补偿装置是浮式钻井平台应用较广泛的设备之一。为了研究新型游车大钩升沉补偿装置的补偿效果,分析了游车大钩升沉补偿装置的工作原理,建立了数学模型。基于AMESim软件建立了仿真模型,分析了两种升沉补偿装置的补偿效果。仿真结果表明,新型游车大钩的升沉补偿装置有良好的补偿效果。