单斗液压挖掘机转台转速及回转循环时间的计算

对单斗液压挖掘机转台转速及回转循环时间进行了改进性计算，使计算更准确、简便。     

一种新型正铲挖掘机构位置分析

研究了一种适合正铲挖掘的新型机构,分析了该机构自由度,得到该机构的自由度为3,即机构具有平面内的两个移动自由度和一个转动自由度,满足正铲挖掘机的作业要求。分析了该机构位置正解,及铲斗在3组不同的液压缸驱动尺寸下的位姿变化。最后分析了该机构位置反解,结果显示铲斗的姿态主要取决于动臂液压缸。此研究为该机构的应用奠定了理论基础。     

小松PC130-7型挖掘机回转机构不能回转和上体回转角度偏大故障排除

针对小松PC130-7型挖掘机上体不能回转和上体回转角度偏大两种典型故障进行了分析，并提出了排除方法，对维修技术人员排除挖掘机回转机构液压系统故障具有一定的借鉴作用。     

非对称4自由度3SPS+PS并联机构平台的力结构性能分析

非对称4自由度3SPS+PS并联机构中,4条支链在联接动静平台四个角点,以该机构为研究对象,建立了机构模型与运动学模型,并得到运动雅克比矩阵。根据运动雅克比矩阵与力雅克比矩阵的对偶关系,得到机构的力雅克比矩阵。给定动平台的负载及位置,建立受力模型,分析当负载在作用点0°~360°变化时,四个移动副的受力情况。采用MATLAB软件画出其受力图。运动学模型的建立以及分析结果对该平台样机的控制以及强度校核有指导意义。     

飞行汽车机翼折叠系统机构运动学分析

为延长飞行汽车的飞行时间及实现飞行汽车可以在空中飞行模式与陆地行驶模式下正常工作,在根据升力公式对飞行汽车机翼进行设计选型后,对机翼折叠、回收机构进行设计并基于复数矢量法建立机翼折叠、回收机构运动学模型,使用MATLAB分析计算了机构关键杆件的角位移、角速度、角加速度变化情况,并用Adams对机构进行运动仿真分析。分析结果表明：机翼折叠机构与回收机构的角位移、角速度、角加速度图像均未出现激增或骤降,机构结构设计合理,可实现平滑稳定运动,运动特性良好。其中,通过控制折叠机构驱动杆件由83.25°偏转至116.75°实现折叠外翼90°的偏转。通过控制回收机构驱动滑块位移516.6 mm实现机翼90°的展开。最终在30 s内完成机翼折叠及回收作业。     

基于作业路径的液压挖掘机挖掘性能

为了解决中国液压挖掘机挖掘过程中挖掘力不足的问题,提出一种基于作业路径的液压挖掘机挖掘性能分析新方法。充分考虑挖掘机连续挖掘的习惯特点,定义挖掘作业路径由铲斗挖掘轨迹和斗杆挖掘轨迹复合组成,依据动臂工作位置将可行挖掘域分成一系列作业路径,基于挖掘作业路径上离散点的整机挖掘力参数来评估挖掘机的挖掘性能。基于新分析方法对1台中国产液压挖掘机和同吨位日本产液压挖掘机进行挖掘性能分析对比。研究结果表明:中国产挖掘机和进口挖掘机作业路径上最大挖掘力相差达20kN,斗杆挖掘充分发挥比例相差达12%,充分解释了中国自主生产的液压挖掘机挖掘性能不足的原因;该新方法对挖掘机的设计具有理论意义,同时推动了中国挖掘机研究工作的进一步发展。     

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。     

挖掘机激光高程定位方法

为实现挖掘机的三维空间定位,在安装工作装置各关节角度传感器的基础上,又安装平台回转角度检测装置和平台倾角传感器,并在斗杆上安装激光接收仪用于检测地面激光发射器发射的水平激光相对于接收仪零位的高度。建立挖掘机的运动学模型,推导车体相对于大地的坐标变换矩阵,即完成三维空间的车体定位,并得到常用而简单的车体高程定位公式。然后,推导该定位车体位姿下铲斗坐标系相对于大地的坐标变换矩阵,导出挖掘深度定位公式,实现了挖掘机挖掘轨迹的三维空间定位,为实现挖掘机的三维空间轨迹精确控制与挖掘深度控制打下了基础。     

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.     

正铲液压挖掘机挖掘性能图谱叠加分析法

大型正铲液压式挖掘机的主要工作装置是由动臂、斗杆、回转机构、铲斗等几个部分组成的串联开链机构,这种构造的主要优点是:运动灵活、构造简单、操作方便等,在实际工作中得到越来越广泛的应用。本文是以提高挖掘机的性能为出发点,对正铲液压型挖掘机的工作装置机构进行分析研究,以正铲液压挖掘机的各铰点、豆齿尖以及重心为坐标,建立推广了正铲液压挖掘机性能方面分析的力学模型。在此基础上,第一次提出正铲液压挖掘机的性能的图谱叠加的分析方法。这种方法是把各种工况下的11张图叠加在同一张图谱上再进行研究分析,这样比原来能更加全面并且直观的反应出正铲液压挖掘机的挖掘性能。从而实现对正铲液压挖掘机的工作装置的整体优化。     

基于Sturm定理的Stephenson-Ⅲ六杆机构曲柄存在的判断

耦合度为1的Stephenson-Ⅲ六杆机构由于其有多达6个的回路,不同回路具有不同的旋转特性,且主动件相对于机架会在大于360°的角度产生振荡,所以其曲柄存在的识别问题至今没有得到圆满的解决.利用消元法和正切半角替换推导机构的输入-输出多项式方程,基于其Sturm序列及机构在死点位置的构型特点得到Stephenson-Ⅲ六杆机构的死点位置存在的充要条件,由判断死点所在回路的方法,实现Stephenson-Ⅲ六杆机构曲柄存在的识别,并通过实例证明该方法的正确性.     

平面三自由度并联机构的正解分析

章分析了一般结构尺度的平面三自由度联联机构的正解。首先，建立了含有移动副的平面三自由度并联机构运动分析的方程，并将其化解为只含有从动件一个运动位置参数的代数方程（一元六次方程），通过优化迭代计算出六个解；其次，介绍了全为转动副的平面三自由度并联机构的解，可在含有移动副机构解的基础上进行分析；最后，给出了一个算例，说明了求解过程的可行性。     

智能挖掘机直线挖掘作业的运动规划与控制研究

针对挖掘机在开挖沟槽与坡面平整作业时通常需要用到直线挖掘,并且具有高精度作业需求, 提出一种多关节协同的运动规划与控制策略. 建立挖掘机工作装置的运动学模型,根据铲斗齿尖直线运动轨迹进行逆运动学求解得到各关节的运动轨迹,并根据斗杆和铲斗的预测角度值,随动规划动臂目标角度. 利用递推最小二乘法对挖掘机各关节动力学模型参数在线辨识,实时预测延迟时间内关节角度的变化来补偿系统延迟特性所导致的跟踪控制误差.对现有挖掘机进行智能化改造,搭建AMESim的工作装置模型,基于实验数据修正液压系统模型参数及挖掘机模型,并在Simulink中建立控制模型与AMESim的挖掘机模型进行联合仿真测试,验证控制算法的可靠性. 仿真结果表明,与传统PID控制策略相比,基于关节协同控制的策略在直线挖掘铲斗轨迹控制中具有更好的性能.     

挖掘机工作机构应力应变可视化研究

考虑挖掘机工作过程载荷变化与工作机构位置的关联性,用有限元方法,对挖掘机工作装置进行结构设计和受力分析。首先在6t小型挖掘机上,分别针对斗杆挖掘和铲斗挖掘过程,用位移传感器和压力传感器测试出各个液压缸的位移、速度和对应工作腔的压力,计算出液压缸满载工作时,挖掘机大臂和斗杆的位置;再采用力矩平衡关系,计算出大臂和斗杆各个铰销点处的受力大小。以此数值作为有限元计算的载荷,计算出大臂和斗杆的应力分布云图,找出对应机构的应力集中部位和最大受力点。为进一步优化挖掘机工作机构、疲劳寿命预测提供理论依据。     

挖掘过程及机械参数优化设计

在现场实验的基础上,利用挖掘机的挖掘轨迹方程,结合采矿工艺,确定了挖掘的边界条件;运用系统论的思想,对整个挖掘循环过程进行优化,解决了建立数学模型的难点·首次对挖掘过程的参数及工作机构几何参数,建立多目标函数,用复合形法进行优化,确定出合理的参数,具有普遍性意义,对设计有实际指导意义·     

挖掘机与土壤回转联系系统振动计算

挖掘机挖掘土壤切削过程工作阻力，有使其产生连续振动的特性，由于土壤物理机械性质不财，使其产生振动具有随机性质；挖掘机工作装置的外载荷也具有随机性。在大多数情况下，可表示为定态随机时间函数，取于它的数学期望和相关函数，以及过程谱密度、互谱密度；应用这些有关理论，对“挖掘机与土壤”回转联系系统振动进行研究计算并提供方法。     

液压式挖掘机操作实践点滴谈

液压挖掘机是工程机械中最重要,结构最复杂,用途最广泛的机种。其工作过程是由动臂的上升下降,斗杆的伸出和回收,铲斗的挖土和卸土,以及上部平台的360°回转等动作组成。液压挖掘机是一种多功能机械,目前被广泛应用于水利工程,交通运输,电力工程和矿山采掘等机械施工中,它在减轻繁重的体力劳动,保证工程质量。加快建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。由于液压挖掘机具有多品种,多功能,高质量及高效率等     

新型五自由度并联机构及其运动分析

提出了一种新型五自由度并联机构及其应用前景，该机构由一个RRTR分支和4个SPS分支组成，可实现空间的三维移动以及两个独立方向的转动，可用于部件装配、推拿机器人、空间机构的运动平台等应用场合。采用螺旋理论分析了能实现预定运动输出的机构学原理，计算了机构的自由度，采用直观的零位形两步法建立运动变换矩阵，求出用于实时位置控制的反解，并给出数值算例，分析了该机构在推拿机器人设计上的应用前景。     

空间连杆机构运动分析的数值解法

本文介绍空间连杆机构运动分析的一个新的数值解法.该法用(3×3)对偶变换矩阵和同一性条件建立机构的对偶位移方程组.据文中导出的定理1及其推论,整个运动分析过程不需要解析地分离对偶函数的实部和对偶部.本文还定义了代数解和运动学解,并给出了判别一个解是代数解还是运动学解的准则——定理2.本方法对只含回转副、移动副、圆柱副和螺旋副的空间机构是普遍适用的.     

一种2R1T并联机构的设计及分析

设计了一种带封闭支链的2R1T并联机构,该机构主体由定平台、动平台、两条RPS支链和一个(S+SPR)S的封闭支链组成。2R1T并联机构具有三个自由度,包括两个转运和一个移动自由度。设置三个移动副为驱动副控制动平台的位置及姿态,分别由伺服电机驱动。应用SolidWorks建立2R1T并联机构的三维模型,并在SolidWorks里进一步优化模型实现从理论运动模型到实物模型的过渡转换。运用粒子群优化算法通过数值法求得并联机构的位置正解。运用Adams软件输出动平台质心的运动线图,根据运动线图判断机构运动学的合理性。