基于区域规划法的泵车臂架系统反解算法及自动浇筑轨迹

以五节臂混凝土泵车为研究对象,根据串联机器人理论,建立混凝土泵车臂架系统的D-H矩阵,并进行臂架系统运动学正解分析。提出基于区域规划法的泵车臂架系统末端的反解算法。对混凝土泵车臂架系统工作空间内的直线浇筑轨迹进行规划,并对2种典型的轨迹进行反解计算。结果表明：基于区域规划法的泵车臂架系统反解算法简化了臂架反解运算过程,且反解唯一、计算量小、实时性高,易于在工程机械运动控制器上实现。     

基于刚柔耦合的混凝土泵车臂架浇筑特性分析

混凝土泵车臂架属于大型柔性机械臂。由于受到激振力和混凝土载荷的影响,泵车臂架在工作中产生振动,影响浇筑质量和臂架强度。针对泵车水平定点浇筑的工况,计算了泵车臂架所受载荷,基于ANSYS和ADAMS软件建立了混凝土泵车臂架的刚柔耦合模型,对臂架水平状态下高压和低压工况进行了仿真,并计算了臂架强度,验证了该臂架满足设计要求。仿真结果表明: 该方法适用于大型柔性机械臂的仿真,可以为该类结构的设计与校核提供理论指导。     

基于刚柔耦合的混凝土泵车臂架浇筑特性分析（英文）

混凝土泵车臂架属于大型柔性机械臂。由于受到激振力和混凝土载荷的影响,泵车臂架在工作中产生振动,影响浇筑质量和臂架强度。针对泵车水平定点浇筑的工况,计算了泵车臂架所受载荷,基于ANSYS和ADAMS软件建立了混凝土泵车臂架的刚柔耦合模型,对臂架水平状态下高压和低压工况进行了仿真,并计算了臂架强度,验证了该臂架满足设计要求。仿真结果表明:该方法适用于大型柔性机械臂的仿真,可以为该类结构的设计与校核提供理论指导。     

时滞动态补偿方法在泵车臂架液控系统中的应用研究

针对泵车臂架电液控制系统的非线性时滞问题,提出一种适用于泵车臂架结构的动态时滞补偿方法。该方法以泵车臂架末端振动位移历史数据为基础,通过时间序列法对此后某段时间内的泵车臂架的振动姿态提前预测,对系统中的非线性时滞进行动态补偿,为泵车臂架末端位置控制系统提供可靠的反馈数据,为液压阀控缸的位置和速度控制系统提供实时的参考输入。外场试验验证了该时滞补偿算法在提高泵车臂架操控平顺性和阀控缸响应速度方面的有效性。     

一种新型混凝土泵车臂架减振方案的研究与应用

混凝土泵车是工程机械的主要机型,其臂架在施工作业过程中存在较大的振动。分析了目前泵车臂架常用的软件减振方案和硬件减振方案的技术原理,指出了两种方案在技术原理上的缺陷。针对泵车臂架振动的原因,提出一种新型的混凝土泵车臂架减振方案——混凝土稳流器,并在某47 m泵车上进行了试验。结果表明减振效果好。     

基于SimulationX的泵车臂架液压系统建模与仿真

混凝土泵车臂架液压系统作为泵车三大液压系统之一,且具有势能可回收性,为了研究其势能的回收,有必要对其臂架液压系统进行精确的建模与仿真分析。作者根据某型混凝土泵车的臂架液压系统原理图,通过多学科领域建模、仿真与分析软件SimulationX建立了臂架液压系统的仿真模型,并对系统进行了时域动态仿真分析。结果表明:此负载敏感系统简单、可靠,运行状况良好,符合后续研究势能回收所具备的所有要求。     

混凝土泵车臂架开裂原因的分析及修复

针对混凝土泵车臂架3严重开裂原因进行了综合分析,结果表明,该臂架开裂属于低应力疲劳开裂。疲劳开裂主要来源于泵车结构件在长时间下承受交变载荷以及其不合理的结构。经过改进修复方案,从而提高了臂架的安全性和经济性,进一步延长臂架的使用寿命。     

混凝土泵车臂架油缸抗偏载研究与应用

通过试验分析找到了混凝土泵车臂架油缸偏载的原因,提出了一种提高混凝土泵车臂架油缸抗偏载能力的方案,设计出了一种新型的导向结构,从而提高了油缸的抗偏载力,为进一步优化超长臂架油缸提供了参考。     

负载敏感比例多路阀的建模与仿真

为了分析泵车臂架液压系统,有必要对泵车臂架液压系统的关键元件负载敏感比例多路阀进行建模与仿真分析并获取其动态特性。根据某型混凝土泵车的臂架液压系统所采用的负载敏感比例多路阀的工作原理,通过多学科领域建模、仿真、分析软件Simulation X建立了该阀的仿真模型,并对此阀进行了动态仿真。结果表明:该阀与实际运行状态一致,并且建模方法简单。     

智能化泵车臂架电液操控技术的开发与研究

混凝土泵车臂架系统是一组具有多冗余度的机构,利用人工进行操作时很难实现自动连续浇筑.利用机器人技术、虚拟障碍技术、插补算法等规划混凝土泵车自动浇筑时各臂架的运动轨迹,利用电液比例控制系统进行智能化控制.对混凝土泵车自动浇筑过程进行运动学和动力学仿真,对各臂架电液控制系统进行建模分析及优化设计.动力系统的联合仿真结果表明,泵车的浇筑口能够很好地沿着根据虚拟浇筑环境自动规划的浇筑轨迹进行浇筑.     

臂架液控系统非线性时滞动态补偿技术研究

针对泵车臂架电液控制系统的非线性时滞问题,提出基于一种时间序列法的时滞补偿算法。该算法首先需要记录臂架末端的原始振动位移,根据这些历史数据,采用时间序列法对后续臂架振动姿态进行预测,根据预测结果,对系统中可能存在的非线性时滞进行动态补偿,从而为系统后续的运动轨迹提供有效参考,确保在后续运动时,为系统提供准确的臂架阀控缸位置信息和速度控制信息。通过实验验证,该方法有效可行,动态补偿效果好,其研究成果将会应用到十三五规划项目中。     

基于Modelica语言的泵车臂架系统举升过程仿真

混凝土泵车臂架系统是涵盖机械、液压、控制等多领域的复杂物理系统。以Modelica/MWorks为建模平台,对臂架系统进行了模块化拆解,采用参数化建模方法构建了各个元件的模型,然后通过这些元件搭建了臂架仿真模型并进行了动态仿真。仿真结果表明:液压冲击对臂架稳定性有着重要影响,PD(比例微分)控制系统对液压冲击有着较好的抑制。研究结果可为臂架系统的设计提供一定的参考。     

混凝土泵车臂架精准控制系统的研究

为实现混凝土泵车臂架末端的准确定位以及运动过程的平顺控制,提出了一种新型臂架控制系统。采用闭环的控制模式,通过位移传感器测量液压缸的伸出长度,根据连杆的几何关系解算出臂架间的夹角,求得臂架末端的位置。采用基于前馈补偿的PID控制策略,提高臂架系统运动的跟随特性和响应特性。实验表明,应用了新型臂架控制系统之后,臂架运动平稳,具有较好的跟随特性,末端定位精度明显提高。     

泵车臂架虚拟样机仿真与压损优化

臂架液压系统是混凝土泵车的重要组成部分,用于输送混凝土和布料,目前存在压损过大的问题。借助AMESim与Simcenter 3D Montion软件建立62 m泵车臂架虚拟样机模型,经实验验证该虚拟样机与实际系统具有90%以上的契合度。利用臂架虚拟样机研究系统的动态特性,揭示系统的压力分布,分析系统压损过高的原因,可知主要压力损失集中在平衡阀与长液压管路,提出3种降低压损的方案。以臂架管路通径优化为例,进行仿真分析与优化,并通过实验验证了管路通径优化效果。由仿真和实验结果可知：五臂倒钩收回工况下,将臂架长管路通径由8 mm增大至10 mm,可使小腔侧管路压力损失降低50%,大腔侧管路压力损失降低60%,可有效降低系统压力。     

中厚板机器人焊接系统

“工程机械行业——泵车”各主要结构件机器人焊接系统 泵车是建筑施工现代化的必然发展趋势，由臂架（布料杆）、泵送、液压、支撑、电控五部分组成。泵车结构件特点：高应力、应力集中严重、承受的是脉动交变载荷。这些特点使得泵车的结构件易于产生疲劳裂纹，对结构件焊缝质量要求很高。     

基于模式识别的混凝土泵车臂架壁厚优化

选取某型号泵车臂架作为研究对象,分析了固有频率对其工作性能的影响。利用Pro/Engineer软件建立臂架系统模型,改变臂架尺寸参数,导入Pro/MECHANICA模块中进行模态分析,利用Matlab的遗传函数工具箱对得到数据进行模式识别,筛选出相关变量,建立尺寸与一阶固有频率的函数关系,可针对性地对某些尺寸进行优化,对臂架系统的设计提供了参考。     

一种泵车臂架模态分析中液压油缸的等效方法

针对混凝土泵车臂架模态分析中液压油缸难以精确模拟的问题,推导了液压油的等效刚度公式,结合臂架液压系统特点,建立了臂架液压油缸的等效模型,得出了臂架任意姿态下液压缸的等效刚度与密度公式.运用上述方法对某臂架两种典型姿态进行模态分析,并进行对应姿态的固有频率测试,所得结果验证了提出的液压油缸等效方法的准确性.     

退役泵车臂架高强钢的疲劳性能研究

研究对象为退役混凝土泵车(服役18500 h)的臂架高强钢材料WELDOX960E,通过疲劳试验,获得了S-N疲劳寿命曲线;通过尖端张开位移测试试验,记录了材料P-V曲线,绘制出了δ_R-Δa阻力曲线;从试验获取退役臂架高强钢材料的力学性能,分析了退役泵车臂架的再制造价值。     

泵车臂架变形火焰矫正方法

混凝土泵车臂架由高强钢板焊接而成,在焊接过程中产生焊接变形,可采用3种不同的火焰加热方式来矫正臂身不平以及臂身弯曲变形。文中详细介绍了火焰矫正的原理,并以泵车臂架为例介绍了具体操作过程及注意事项。     

基于本体的混凝土泵车液压故障诊断方法

针对混凝土泵车液压系统故障的特殊性,提出了基于本体知识库的故障诊断方法。采用面向故障诊断知识的三层本体结构模型,将泵车液压系统常见的故障用本体语义表示出来。对常见的油温过高现象与液压系统较易发生故障的结构单元如溢流阀构建单元故障诊断知识库,利用已有的诊断知识对其进行故障分析。对某型混凝土泵车液压系统进行了故障诊断测试实验。结果表明:文中提出的诊断方法克服了以往其他故障诊断方法的不足,提高了泵车液压系统故障诊断的准确率,保障了运行的可靠性,使液压系统的严重故障发生率下降了75.9%。