Pro/Mechanism对大型装置起升过程的仿真

大型机械装置的起升过程常常采用液压驱动方式。由于重载、大行程和安装位置等方面的限制,液压系统设计中通常选用二级或四级活塞杆液压缸。但是,由于多级活塞杆伸出过程中的碰撞及有效作用面积的变化,容易在起升过程中对负载产生过大冲击。要在规定时间内完成起升过程并保证其运动平稳,研究起升过程的动态特性是十分必要的[1]。本文基于三维造型软件Pro/Engineer对大型机械装置起升过程建立模型,并进行运动仿真。Pro/Engineer是美国参数技术公司推出的1套CAD/CAE/CAM参数化软件系统,Mechanism是Pro/Engineer的机构动力学分析模块。…     

核岛支架安装车升降臂机液耦合动力学建模

为研究核岛支架安装车双平行四边形升降机构内在的复杂动态特性,需建立升降臂工作过程准确的动力学模型。通过分析升降臂结构组成和工作原理,运用AMESim平面机构库的转动铰、刚体杆件和移动铰等单元,建立升降臂机械系统多体动力学模型;利用AMESim标准液压库的变量泵、负载敏感阀和油缸等单元,建立升降臂液压系统驱动力模型;根据油缸和移动铰的输入输出状态变量相互作用关系,建立升降臂机液耦合动力学模型。仿真分析升降臂起升过程的动力学性能,并搭建试验平台进行测试。研究结果表明:升降臂起升初始阶段,系统压力有一定振荡,但最终趋于平稳;双平行四边形机构转角方向相反,转角大小相等,能够实现支架垂直升降;油缸工作压力、连杆转动角度的数值模拟结果能与试验结果较好吻合,利用该模型可以预测铰点约束力等状态变量的动态特性,为进一步分析和优化升降臂动力学性能提供参考。     

液压凿岩机器人机械臂轨迹规划研究

针对液压凿岩机器人机械臂的轨迹规划问题,提出一种液压系统与机械臂轨迹优化相结合的全局功率匹配方法.构建机械臂运动学位姿模型,在关节坐标系内基于三次多项式、五次多项式和带抛物线过渡的线性插值函数等寻优算法进行机械臂轨迹规划.搭建机械臂液压系统运动轨迹跟踪仿真模型,获取仿真环境下多液压缸协同控制的运动规律,根据不同轨迹曲线...     

后铰支点可移式起升系统建模与故障仿真

以后铰支点可移式起升系统为研究对象,运用AMESim仿真软件平台对其进行了建模仿真.分析了起升过程中水平油缸位移和起竖臂起升角度变化情况,仿真结果符合起升系统实际要求.在此基础上,通过注入故障参数对系统典型故障进行了无损故障模拟,分析了故障机理,获取了故障样本,为起升系统故障诊断提供了依据.     

连采机截割臂升降液压系统分析及优化

平衡阀既可防止连采机截割臂非工作状态时的自动下落,也为连采机截割臂正常下降提供一定的背压。在仿真软件SimulationX中建立截割臂升降液压系统模型,分析平衡阀不同参数与其自身压差的关系,以及对液压系统的影响;在原有连采机上搭建系统试验平台,验证平衡阀对截割升降液压系统的影响。结果表明,合理选择平衡阀并与系统匹配,可以降低系统压力损失,为优化连采机截割臂液压系统提供了依据。     

钻修井管柱移运机械臂的建模与仿真

管柱移运是钻修井作业中必不可少的重要环节.在充分调研国内外管柱移运自动化技术的基础上,提出了机械臂起升式管柱移运自动化系统和应用ADAMS多刚体理论进行建模及仿真的分析思路.首先将系统各部分简化,分析机械臂旋转起升的整个过程,并应用ADSMS刚体建模理论,建立运动学和动力学方程,再求解各关键点的速度、加速度及拉格朗日乘子,并最终计算出液压缸的驱动力.软件的动力学仿真,进一步将理论计算数值与虚拟样机联系起来,结果对于全面深入地掌握系统总体工作性能具有指导意义,符合工程实际.     

基于动态规划的冗余机械臂液压驱动系统能量优化

冗余机械臂液压驱动系统在执行任务时,消耗能源比较严重,从而造成了资源浪费.对此,创建冗余机械臂液压驱动机构平面运动简图,采用负载传感系统控制液压泵排量.建立机械臂动力学模型,构造目标函数并添加约束条件,对动态系统进行离散化.采用动态规划算法对目标函数进行优化,搜索出最优调节控制策略.结合具体实例,采用Matlab软件对机械臂液压驱动系统能量消耗进行仿真.结果表明:机械臂液压系统采用动态规划算法优化后,其消耗的功率较小.采用动态规划算法优化冗余机械臂液压驱动系统,能够节约资源,提高液压驱动系统运动的稳定性.     

液压起重机起升的闭环同步控制仿真研究

针对液压起重起升过程中双卷扬不同步的问题,提出采用闭环控制的方法,搭建基于AMESim的液压起重系统闭环同步控制仿真的模型,仿真起升重物。相比之前系统没有加闭环同步控制,本系统起升重物的同步性更加稳定,可为液压起重机同步控制提供一个参考。     

电驱动挖掘机流量匹配系统动臂特性研究

以6 t液压挖掘机动臂为研究对象,提出伺服电机驱动定量泵的流量匹配控制系统。在SimulationX中搭建伺服电机仿真模型,通过与伺服电机响应特性试验结果对比,验证伺服电机模型的准确性;建立液压挖掘机动臂机械结构多体动力学与电液系统的联合仿真模型,仿真分析了不同控制方式下,动臂的运行特性和能耗特性。结果表明,与负载独立流量分配(LUDV)系统相比,采用伺服电机驱动定量泵流量匹配控制的动臂能耗降低约13.6%。     

运用AMESim和ADAMS的电液比例调平系统的仿真研究

运用AMESim软件和ADAMS软件分别建立电液比例调平系统的机械和液压仿真模型,并对其进行联合仿真,由仿真分析结果得出管道材料、负载大小、起臂速度和管道长度对系统动态特性的影响规律。     

超大型浮吊重载打捞波浪补偿系统的关键技术

分析了超大型浮吊的重载打捞作业时受波浪影响下吊重摆动的原因,介绍了发明专利的波浪补偿系统：包括机械系统、液压系统、监控系统;机械系统由起升卷筒、各套滑轮、钢丝绳、大吨位吊钩组成;液压系统由液压油缸和蓄能器等组成;监控系统对浮吊船体位移、浮吊起吊重物位移监测并对其进行控制.解决了超大型浮吊重载打捞时、重物被吊出水面的瞬间,由于重物体积庞大,海水形成涡流使浮吊船体船倾且摇摆不定,而吊重也随之摇摆,无法控制的问题;解决了超大型浮吊重载打捞时的关键技术问题.     

一种双功能逆止液压制动器的理论研究

制动器是机械传动中,特别是起重设备中的一个重要的安全装置。针对机械传动中零部件停止运动后可能发生逆转,以及因液压系统出现故障使液压制动器不能工作从而使机械系统无法继续工作的问题,对一种具有双功能作用的逆止液压制动器进行了理论研究,重点介绍了制动器的结构及其工作原理,指出它具有体积小、运行可靠、结构简单和易于操作等特点。     

型材输送机械升降机构的液压同步设计

介绍了型材输送机械升降机构的工作原理、结构组成及主要特点,阐述了根据应用要求来设计升降机构3缸液压同步控制的具体方案及其工艺参数.实践表明,所设计的液压同步控制系统性能稳定可靠,具有较好的动态品质和同步精度,提高了生产效率.     

液压起升机构的非线性动力学研究

通过建立一个较完整的液压起升机构在起升作业时间的非线性多自由度动力学模型,采用自适应步长的四阶Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ法,求解系统非线性动力学方程组,并对吊重瞬间离地起升这一典型工况进行动态仿真。另外,着重分析起升机构液压系统和机械系统的动态特性,为液压起升机构的设计提供了理论依据。     

一种液压平衡机构的设计与实现

介绍了一种由两只液压油缸组成的液压平衡机构。该机构通过将两只油缸的有杆腔和无杆腔分别接通组成封闭回路 ,并用优化设计的方法确定其最佳结构参数和位置参数 ,从而使大型喷浆机器人的纵向进给装置在工作过程中自动保持水平。与其它方法相比 ,其显著特点是不仅结构紧凑、动作精度高 ,而且控制系统简单 ,并且无须人工参与控制。从而降低了成本 ,简化了操作。最后给出了该机构的液压回路 ,并讨论了主要液压元器件的功能和用途。     

剪叉式升降机受力分析及有限元仿真

介绍了单层液压驱动剪又式升降机的基本结构及工作特点。为获得升降机的结构参数,对其在极限工作状态下的受力情况进行了分析。为进一步确保升降机在极限状态下能够安全的工作,通过有限元软件,对起升机构中叉臂的受力情况进行了仿真分析,结果表明叉臂的强度满足要求。     

A字架液压系统的设计与应用

为满足大型石油海船深水区大吨位货物吊装运输作业的需求,设计了一种利用双油缸控制变幅的门架型式A字架液压系统。分析了A字架在吊装的过程中，控制油缸变幅工况特性以及吊装最大吨位250 t的过程中油缸受力情况；阐述了油缸变幅液压控制策略，介绍了A字架液压控制原理和设计要点，并设计出A字架液压系统，说明了其液压系统控制原理和主要参数设置。该设备安装于某石油海船上，通过现场使用，其A字架液压系统工作安全、稳定、系统可靠性好，具有重要的推广应用和理论研究价值。     

U形截面吊臂制造工艺分析与研究

介绍了汽车起重机U形截面吊臂的工艺制造过程,其特点是采用多边形直线段逼近椭圆的制造工艺,实现了U形截面吊臂的制造及生产加工的目的。此种截面形式的吊臂在长主臂、大半径的工况下,可显著提高吊重能力,此外还保证起重机在吊装操作及道路行驶方面,具备其他决定性的优势。     

船用龙门摇摆起重机的纵向防摇校正装置的研究

介绍了船用龙门摇摆起重机的纵向防摇装置的机械、液压控制方案,采用电液比例控制方式,由角位移传感器采集的信号,控制电液比例阀的开口方向和大小,进而控制液压油缸活塞杆的伸缩,使起吊重物保持与竖直方向的夹角为0。文章对该液压系统进行了建模,选择了合适的PID控制器,来改善系统的动态响应性能,并用MATLAB的SIMULINK进行了仿真。