矿用挖掘装载机工作机构运动学仿真研究

采用多体动力学仿真的方法,利用ADAMS软件对某型号矿用挖掘装载机工作装置进行运动学及动力学仿真分析,建立简化的工作机构虚拟样机模型。依据实际样机施加各运动副和运动驱动进行仿真分析,获得了机构运动轨迹以及关键铰链受力情况,可为矿用挖掘装载机反铲工作装置的设计提供参考的依据。     

装载机工作装置的三维参数化建模与综合优化设计

利用三维造型软件Pro/ENGINEER建立了装载机工作装置三维数字化模型,并进行运动仿真与干涉检查,将三维实体模型导入机械系统动力学仿真分析软件ADAMS,对工作装置进行动力学仿真,并采用正交试验的理论和方法进行优化设计,从而获得综合优化的设计方案.该方案能够适应企业对产品进行局部更新或全新设计的需要.     

考虑间隙的摆弹机构动力学特性分析与仿真

为了研究大口径舰炮含间隙的摆弹机构动力学特性,结合含间隙机构的动力学建模方法,对含间隙的摆弹机构进行建模,并运用动态静力分析的方法,对摆弹机构各部件进行受力分析。利用达朗贝尔原理列出各部件的动力学平衡方程,求解出的各部件质心加速度和角加速度方程,获得整个系统的力平衡方程矩阵和约束矩阵。通过MATLAB/Simulink仿真得到在恒定力矩作用下,摆弹机构各构件的运动规律和约束力变化规律,为舰炮的摆弹机构设计及优化提供了依据。     

装载机正转型工作机构的虚拟设计与运动仿真

对装载机正转型六杆机构进行三维实体建模、运动仿真和干涉检查,并对仿真结果进行分析,实现了正转型工作机构在Pro/E软件环境下的虚拟样机设计,为装载机及其他类型工作机构和相关机械装置的虚拟样机设计提供了一种可供借鉴的方法.     

基于刚柔耦合的挖掘机工作装置关节摩擦副动力学分析

针对液压挖掘机工作装置关节摩擦副摩擦磨损问题,运用假设模态法及拉格朗日运动法建立了挖掘机工作装置刚柔耦合动力学模型,并分别基于刚体以及刚柔耦合模型下对工作装置进行动力学分析,得到3个重要关节的载荷变化曲线,进而基于联合仿真对动臂-底座关节摩擦副端面进行动态应力对比分析.结果表明,基于刚柔耦合的动力学分析更加贴近实际情况.挖掘机的回转过程中关节摩擦副会产生剧烈的交变载荷,摩擦副端面接触压力区域分布于外圈边缘,并随着工作装置的运行沿外圈移动.所得结论为挖掘机的关节摩擦副设计优化提供更加准确的依据.     

基于虚拟样机技术挖掘机工作装置动力学分析及仿真

应用拉格朗日动力学原理建立挖掘机工作装置动力学数学模型,以某型23 t挖掘机工作装置为研究对象,采用Pro/E软件对该挖掘机工作装置建立三维实体模型,用虚拟样机技术与动力学仿真软件ADAMS对挖掘机工作装置进行运动学和动力学仿真,获得挖掘机工作尺寸参数、各铰接点处的受力情况及相关受力曲线。研究结果表明:运用拉格朗日动力学原理建立的挖掘机工作装置动力学数学模型,为挖掘机工作装置仿真研究提供了便利;最大挖掘高度、最大挖掘半径、最大卸载高度、最大挖掘半径停机面上最大挖掘半径与实际作业结果相吻合,通过动力学仿真分析得出的各液压缸受力曲线及挖掘机各关键铰接点的受力曲线,为挖掘机工作装置结构设计与产品优化提供了依据和方法。     

并联机器人多柔体系统协同建模与动力学仿真

基于协同的思想,提出了一种对机构的多柔体动力学进行建模和仿真的方法.以多体系统动力学为基础,建立了柔性机构的空间动力学方程.利用多体动力学仿真软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS建立了3-TPT型并联机器人的多柔体动力学仿真模型,并对所建立的模型进行了动力学仿真研究.为了更加准确地说明分析结果,分别将刚性体和柔性体仿真结果进行对比,结果表明:由于杆件的柔性特点,其受力表现出了高度的非线性,这与实际相符.多柔体系统的仿真结果能更真实、准确地反映出并联机器人的实际运动特性,能够更准确地预测机构性能.这种方法为并联机器人的设计和优化提供了一种有效的分析方法.     

新型测井仪推靠装置的设计和分析

就勘探新测井设备中的关键部件推靠装置进行了论述.设计了一种新的适合测量250～400 mm井径范围的测井仪推靠装置,应用几何原理和受力平衡理论分析了机构的性能,并用AD-AMS软件对结构进行了运动学和动力学仿真.理论分析证明该机构具有结构简单、可靠性高、运动准确、推靠力大等特点.运动学仿真得出机构推靠臂张开的最佳速度为50～80 mm/s;动力学仿真说明机构在给定的理论扭矩下产生了预期的推靠力.通过仿真分析说明了新机构的可行性.     

基于虚拟样机技术的机械臂建模与仿真

应用机械系统动力学仿真分析软件MSC．ADAMS，建立了机械臂抓取的虚拟样机模型，包括对机械臂各部件的简化、在ADAMS中的模型描述及仿真过程控制。在仿真过程中通过预估末端件的运动规律，依据运动仿真结果求得控制主动件的运动输入曲线。最后对该虚拟样机模型进行了运动学和动力学分析，实现了使用CAE仿真软件来对机械臂的运动和动力性能进行分析，为机械臂系统的设计、制造和模拟运动作业提供了理论依据和主要参数，为工程设计提供了一套有效的分析方法。     

发动机舱温度场仿真与分析

利用热网络法和流体网络法对发动机舱进行热仿真.建立了飞行器发动机舱各部件与其内外流体之间的网络关系及仿真模型,并进行耦合求解,得到此发动机舱各部件不同位置的温度分布.根据所得的数据对发动机舱各部件受热后对工作性能的影响进行分析,对非耐热部件的热防护与热控进行分析与设计,为使发动机各个部件能够在比较理想的环境下工作,提出了表面抛光、加隔热层以及组合隔热等3种优化方案并进行仿真.     

Research on Cam-linkage Mechanism of Automatic Piecing Device

The principle of an automatic piecing device is presented, and the mathematic model of a specific combined mechanism of the automatic piecing device is analysed. The kinematics and dynamics equation of the combined mechanism is established on the basis of the mathematic model. By the virtual prototype technology, the motion of this mechanism is simulated, whose result is post-processed by ADAMS. To improve the output motion, according to the simulation output and automatic piecing device＇s practical working condition, the optimisation of the cam mechanism is carried out by finite difference method. The simulation result of this combined mechanism turns out in accordance with its theoretical analysis of virtual prototype in this research, which, therefore, lays a principle basis for the further study of automatic piecing device.     

基于PRO／E的液压挖掘机工作装置系统仿真与分析

通过三维参数化建模软件PRO／E,对某型挖掘机工作装置进行了三维建模．通过建立液压挖掘机工作装置的三维模型,并运用该软件中运动仿真模块Pro／MECHANICA对工作装置装配和机构运动仿真,从而了解了工作装置的挖掘工作范围．在对模型材料特性定义的基础上,对模型进行了静力分析,能够检验不同工况下动臂是否满足要求．通过仿真分析可知,相对于其它有限元分析工具来讲,Pro／MECHANICA软件实现了和PRO／E的无缝集成,对复杂零件建模后的分析工作更加精确．     

一种新型五轴加工中心误差测量装置的模型分析

讨论了测量五轴加工中心几何误差的典型R-test装置的研究现状,阐述了R-test装置的工作原理及结构,建立了该新型测量装置的理想和实际结构的数学模型,推导了传感器读数和精密中心球三向位移之间的转换矩阵.采用数值分析方法对该模型进行灵敏度分析,确定了影响该机床误差测量装置的主要误差因素,并通过Monte-Carlo方法分析了该装置的整体不确定度.     

一类空间 4R-C 过约束条件的探讨及其在纺织机械中的应用

本文应用封闭环矩阵形式方程论证了一类空间4R-C 五杆过约束机构。进一步研究表明:在这类过约束机构中,当两组平行轴相互垂直交叉时得到下列新结论:1.对由 R、C 组成的这类机构,C 副安置在哪一个轴上,应满足一定的限制条件,否则就不能实现主、从动轴间的相对空间运动。2.对由 H、C 组成的这类机构,在特定的螺矩关系下,C 副的任意安置仍有可能;即对 H 副成立的结论不能无条件地推广到 R 副上。应用上述结论,作者设计了空间 RRCRR 机构(这类过约束机构的一种),应用于织机多臂提综装置,经试验运转效果良好。     

可提升自动翻转多用垃圾桶结构设计与动力分析

依据机械原理、理论力学的相关知识,设计了一种新型的可提升自动翻转多用垃圾桶.结合新型垃圾桶的结构模型,从结构、原理、运动分析以及尺寸设计等方面进行了全面阐述.新型垃圾桶从人机工程学原理以及人们的使用习惯增加了电池的回收箱、污水净化装置、公益广告牌.这种新型垃圾桶的提出,为解决环卫工人的工作环境、提高工作效率以及电池的有效回收提供了路径.     

半导体开关与RF MEMS开关性能分析与比较

为找出影响微波开关性能的参数及其开关的发展方向,从物理机理上分析和比较了．半导体开关和RFMEMS（射频微电机械）开关的性能。提出了微波串联开关的理想模型,定义了开关的品质因数,应用器件物理理论和电容公式推出了半导体开关和MEMS开关的品质因数表达式,分析出影响开关性能的参数,提出改善的方法。通过相关权威测试的品质因数得出：RFMEMS开关比半导体开关具有更优的性能,与理论分析相一致。通过开关的性能比较,明确RFMEMS开关可广泛地应用到射频微波电路中,有好发展前景。     

液压挖掘机工作装置建模分析与仿真

针对液压挖掘机运动学和动力学建模复杂过程,以某型6 t挖掘机工作装置为研究对象,利用SimMechanics对机械结构进行快速建模,从而代替运动学模型获得挖掘机机构模型.采用Pro/E软件对液压挖掘机工作装置建立三维模型,将其导入ADAMS环境中,并对比验证作业结果.在ADAMS软件中,对挖掘机工作装置进行动力学仿真,得到液压挖掘机的工作特性曲线.仿真结果表明:理论上添加的载荷能够体现在各个驱动关节处受力变化中,相比其他阶段,在挖掘阶段关节受力矩变化影响较为复杂.     

推土机工作装置的仿真和优化

利用ADAMS建立了某推土机工作装置的动力学模型，并针对常见的四种工况进行了仿真分析，分析结果表明该工作装置能正常工作，但是推土铲左右铰接点的力差很大，故以此力差的最大值最小为目标，对工作装置的结构参数进行优化．结果表明，优化后的工作装置在保证正常工作的前提下，左右铰接点的力差得到了较大的改善．     

基于2-UPR/RPS并联机构尺度对工作空间的影响

针对目前并联机构工作空间较小、在生产实际中适应性较差的问题,对2-UPR/RPS机构进行运动分析和工作空间分析.首先,通过螺旋理论求解机构自由度,再利用修正后的Kutzbach-Grübler公式验证2-UPR/RPS并联机构的空间自由度,使用闭环矢量法求解该机构三条支链的运动学逆解,通过改变动静平台大小比例和运动副布置方式,观察对并联机构工作空间的影响.最后,在数学建模软件中对2-UPR/RPS并联机构可达工作空间进行仿真分析.该并联机构在空间中具有两转一移三个自由度,工作空间形状规则,无空洞,无突变.在生产实际中可根据实际情况选择合适的运动副布置方式及机构尺寸,可使该机构在满足实际需求的情况下在具有较大的工作空间.     

基于末端杆件姿态约束的串联机器臂避碰策略

根据双臂凿岩台车上六自由度串联机械臂的工作特点,为减小机械臂运动干涉的可能性,提出了该机械臂在运动过程中保持末端杆件垂直于工作断面的姿态约束条件,并给出实现这一约束条件的运动学方法和空间杆件发生干涉的判断式.针对某隧道断面64个炮孔设计,对机械臂运动进行了仿真,结果表明文中所提方法具有良好的避碰效果.