3-TPT并联机构运动性能研究

以3-TPT并联机构作为研究对象,建立该机构的运动学正、反解方程,求出该机构的雅可比矩阵及其逆矩阵,并在此基础上运用MATLAB软件和LabVIEW软件对该机床的奇异性、灵,5性和平稳性性进行仿真分析。仿真结果表明：3-TPT并联机构不存在奇异位形,并且拥有较好的灵巧性和平稳性,这为并联机构的最优化设计及控制系统设计提供了理论基础,并为确定工作形位和机构尺寸提供了设计依据。     

并联机构虚拟样机的构建与仿真

通过以3-TPT并联机构作为研究对象,建立该并联机构的运动学正、逆解方程,并利用LabVIEW和MATLAB软件进行运动学逆解仿真,从而得到伸缩杆杆长理论变化曲线.在ADMAS/View环境中,构建该并联机构的虚拟样机,并对其进行运动仿真,得到各杆杆长的变化曲线.通过对比伸缩杆杆长理论变化曲线,验证了运动学逆解方程的准确性.同时也说明该并联机构在空间运动时,具有良好的平稳性.除此之外,利用虚拟样机技术对并联机床运动学进行研究,避免了复杂的数学建模与推导,从而大大缩减了运动学分析工作量.     

3-TPT型并联机床静力学及刚度研究

以一种3-TPT并联机床为研究对象,研究该机床在承受静态外力负载时静力学问题及运动平台的刚度问题.首先利用虚功原理建立了并联机床的静力学正解方程,然后推导出该并联机床的柔度矩阵,在此基础上利用Matlab软件对该机床的静力学及刚度进行了研究,仿真出了该三杆并联机床的运动平台静力学特性及其刚度的变化曲线.研究结果表明:驱动杆所承受的最大载荷不超过运动平台负载的2.5倍,且随着运动平台远离Z轴,其Z方向刚度变化较其他方向尤为明显.这一分析为并联机床的结构优化设计和动力学研究提供了理论基础.     

基于蒙特卡洛法的并联机床误差分析

以3-TPT并联机床为样机,就驱动杆杆长误差以及铰链点间隙误差对其运动平台位置误差的影响建立了误差模型,然后根据蒙特卡洛法对误差模型进行抽样,并用Matlab软件对其进行了仿真分析。从仿真结果可以看出,同时作用所产生的并联机床运动平台的位置综合误差在0.56～0.75mm之间,为连杆杆长误差以及虎克铰累积间隙误差的1/2.3～1/1.7,即小于输入累积误差之和。进而说明3-TPT并联机床的累积误差较小,且误差小于分别作用时的误差之和。     

钻机井架产生裂纹的原因分析及检测方法

井架是钻机设备主要极件,其承载能力的高低直接兲系着钻机的安全性,兲键受力部位在交变载荷的作用下宜产生裂纹。通过对井架裂纹的原因迚行了系统的分析,有效的避免了无谓的损伤;迚一步介绍无损检测的原理与探伤方法,使用此检测方法可直观地发现缺陷的位置及形状,根据缺陷等级评定受伤极件的使用情况,确保了井架的安全,大大节省了工人的劳动强度,提高了生产效率。     

3-TPT并联机床工作空间的研究

机构的工作空间是衡量机床性能的重要指标以及进行机构设计、运动规划的重要数据.文章针对3-TPT并联机床,首先根据机构运动学正、反解,求出动平台参考点的运动范围表达式;然后通过考虑杆长和虎克铰对工作空间的影响,利用MATLAB软件及LabVIEW软件作出仿真.从仿真结果可以看出该并联机床的工作空间连续,没有空洞;在机构设计中,可以根据所得到的参数合理地选择工作空间.     

基于ANSYS Workbench对钻机井架的静力学分析

钻机井架的力学性能影响着整套设备的安全性。本文首先利用Solidworks软件对井架结构进行三维建模,之后将模型导入ANSYS Workbench中对其进行静力学分析,将仿真应力值与实测计算应力值相对比。结果表明:理论值与实测值相吻合;通过软件模拟仿真分析,可直观地看出井架的最大位移量及能承受的最大载荷,即减少试验时间和经费,又缩短设计和分析周期,降低了材料成本,为优化设计提供了参考,进一步增加了产品的可靠性。     

基于ADAMS和Simulink并联机床联合仿真

通过以3-TPT并联机床作为研究对象,建立该并联机构的运动学逆解方程.然后在ADMAS/View环境中,构建该并联机构的虚拟样机,然后在Simulink环境中建立该虚拟样机的控制系统模型,从而实现对其的联合仿真,得到驱动力以及刀具位移变化曲线.通过对比驱动杆杆长变化曲线,从而验证了运动学逆解方程的准确性.同时也说明该并联机构在空间运动时,具有良好的平稳性.除此之外,利用虚拟样机联合仿真技术对并联机床运动学进行研究,避免了复杂的数学建模与推导,从而大大缩减了运动学分析工作量.     

3-TPT并联机床动力学仿真

首先应用拉格朗日法建立并联机床的动力学模型,由拉格朗日方程展开后得到动力学方程的标准形式;其次结合一个实例,应用Matlab仿真软件对3-TPT并联机器人各杆的杆长与时间的变化及各杆驱动力与时间的变化进行了仿真;最后经分析可知驱动力呈周期性变化,且在加速和减速阶段有突变.所以该并联机床动平台在匀速阶段运动平稳,而在加速和减速阶段存在振动.