重熔铝锭连铸中高温扒渣作业自动化技术

针对电解铝重熔锭连续铸造生产中，因扒渣作业环境温度高、铝渣快速凝固粘铲和工作节奏快，导致扒渣机出现掉渣和工作稳定性差等问题，作者提出了一种设计方案，采用独特的动铲定铲扒渣机构、齿轮齿条冲渣机构、摆杆式同步机构、带防浪孔渣铲和快速提铲机构，实现了扒渣自动化，成功地解决了上述问题     

一种变结构机构的仿真分析与优化设计

在分析变结构堵渣机的结构特征基础上,利用ADAMS软件建立了仿真模型,通过机构的运动学、动力学仿真分析,找出了机构存在的主要问题;并对机构进行了优化及无过约束的自调结构设计．优化效果表明：堵渣机的各项性能得以提高,其工作更加稳定可靠;改善了机构的自适应性能,消除了堵渣机对外界工作环境的敏感性;为变结构机构的设计提供了一个新的方向．     

攀钢脱硫扒渣机的技改创新点分析

介绍攀钢提钒炼钢厂脱硫扒渣工艺中扒渣机的使用工况。对比新旧两套扒渣机,对新扒渣机的改造创新点进行分析。     

高炉堵渣机的结构分析与优化设计

在按不同的工作阶段对堵渣机进行自适应功能结构分析的基础上,利用ADAMS软件对机构进行了仿真分析,找出了现有堵渣机存在的问题;并对堵渣机进行了优化及无过约束的自调结构设计.仿真结果表明:堵渣机的各项性能得到提高,工作更加稳定可靠;堵渣机的自调和自适应性能得到进一步改善,消除了堵渣机对外界工作环境的敏感性;机构自调结构具有工程实用价值和巨大的应用前景.     

矿用扒渣机转载机构支撑悬臂拓扑优化

矿用扒渣机转载机构的运用可以大大提高矿车出渣的效率.转载机构的支撑悬臂在矿渣转载时起到关键作用,本文对转载机构支撑悬臂部分进行有限元分析,在此基础上进行结构拓扑优化,得出了刚度更优的支撑悬臂模型.结果表明:在同等质量下,拓扑优化结构支撑悬臂承载的应力更大,安全系数更高.     

铁水包吹气排渣过程的模拟

设计喷枪置于铁水包后部(相对于扒渣嘴),在扒渣开始前,通过此喷枪向铁水内喷吹气体,气体上浮后排开一定面积渣层,使表面渣向扒渣嘴方向聚集,为下一步扒渣机的操作提供便利条件,从而减少扒渣次数,提高效率,降低铁损. 使用1:3.5比例设计铁水包水模型,模拟不同工况下,气体排渣的效果. 同时采用数值模拟的方法验证水模实验结果. 实验表明喷枪浸入深度从200mm变到400mm,无渣比(无渣区域占总面积的百分比)从10%增加到30%;气体流量从4m~3·h~(-1)变到6m~3·h(-1),无渣比从30%增加到37%. 说明浸入深度越大,吹气量越大,排渣的效果越好. 数值模拟与水模型符合较好.     

高炉堵渣机功能结构分析

文章从高炉堵渣机实现功能过程的不同阶段对其结构进行了分析,有助于了解堵渣机的功能结构和进行类似结构的创新设计。     

20kg铝锭表面"水波纹"问题的研究

针对20kg铝锭铸造机组生产中铝锭表面出现影响外观质量的"水波纹"问题,从生产实际状况分析了由于扒渣不干净和不平稳形成了同心圆状水波纹;由于水的汽化和氢气的逸出形成了泡状水波纹,从铸造设备本身的结构分析了由于运输链的爬行和多边形效应以及在生产过程中的振动等原因产生的沟槽状水波纹.提出了控制扒渣平稳性以改善同心圆状水波纹,控制铸模的质量和铝水浇铸温度以改善泡状水波纹,采用齿轮 凸轮机构、分段导轨技术和提高加工和安装主动链轮的精度以减小运输链的运行不平稳性,采用新的脱模机构、打字方式和减震等措施改善了沟槽状水波纹,有效提高了产品的表面质量.     

1000t起重船扒杆结构强度有限元分析

采用MSC/Nastran对扒杆结构在4种工况下的强度进行了有限元分析,介绍了有限元模型建模方式、计算工况以及许用应力的计算,并对计算结果进行了分析.结果表明扒杆结构各主要构件强度均满足规范要求,并可作为改进设计的参考.     

自动接头打底纱机械手的设计与运动仿真分析

综合运用机、电、气等技术设计一种执行机械手,以串联式凸轮连杆组合机构代替凸轮机构作为驱动机构,在不增大机构尺寸的前提下实现机械手的大摆角摆动.根据机械手应满足的运动位置参数,首先设计出四杆机构,选取凸轮运动规律设计凸轮机构,应用Pro/E和运动学分析软件ADAMS联合建立机构的虚拟样机,对机构进行仿真分析,获得凸轮从动件角速度及角加速度曲线,并通过分析仿真曲线选取最佳运动规律,使设计的机械手简单紧凑、运动平稳、可靠性高.这种设计方法也为其他运动机构的设计提供了有益的借鉴.     

Model and characteristic of a new underactuated manipulator and its simulation

The virtual prototype of the type of underactuated manipulator was established under the Solidworks. It is proved that the manipulator has the nonholonomic characteristic from the theoretical analysis to this model. The digital model was imported into ADAMS and the kinematics simulation and analysis were accomplished. The research conclusion shows that underactuated manipulator is controllable from the simulation analysis perspectives. It also provides theoretical foundation for prototypes debugging and control.     

玻璃镀膜取料机械手设计

针对玻璃镀膜取料机械手的设计,首先根据该种机械手的技术要求,进行了整体方案的设计.然后用三维造型软件对机械臂和叉形机械手进行了三维造型和虚拟装配,并进行了虚拟运动实现.对叉形机械手进行了力学分析,得出了叉形机械手应力分布示意图和叉形机械手受力后位移示意图,通过实验得出该机械手运行的工位数值,使用控制系统对其进行补偿,进一步得出了该机械手运行的精准度.为玻璃镀膜相关企业的取料工作解决了一些常见的问题.     

虚拟仿真技术在装配机械手控制系统中的应用

结合虚拟现实技术与电气控制技术,针对装配生产线的特点和控制要求,开发了一套虚拟仿真系统,可用于系统监控、调试和人员培训.利用罗克韦尔软件编写电气控制程序,通过RSTestStand软件搭建机械手自动装配系统的3D虚拟仿真模型,并基于虚拟可编程控制器(PLC),实现了直线型、余弦-直线型速度曲线调速方案在虚拟仿真对象上的应用.虚拟仿真对象的动作视觉效果和监控曲线表明,控制系统工作良好,通过在机械手各动作的启停、加减速、匀速转换时引入余弦调速方案对速度控制进行优化,有效减小机械臂关节的震动和顿挫,取得了较好的动作流畅性.     

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。     

Study on co-simulation model of forging manipulator based on virtual prototyping

Based on the characteristics of integrated virtual prototype technology,the mechanical system sub-model,the hydraulic system sub-model and the control system sub-model of a forging manipulator system have been built using a variety of software,and a forging manipulator multidisciplinary cosimulation model has been also built using a method of simulation models interface.Then the simulation and experiment are finished,and the result of the experiment is in good agreement with the result of the simulation.It shows that the co-simulation model established can simulate accurately parameter changes in real time during the moving of the forging manipulator such as displacement,velocity and pressure flow,which is of important significance for the optimized design of the forging manipulator system to establish the models.     

基于虚拟样机的电动六自由度并联机器人结构参数设计

针对并联机器人在设计过程中的约束变量多、干涉情况复杂和设计周期长等问题,进行电动六自由度并联机器人结构参数设计与仿真的研究.以Stewart并联机器人为例,对并联机器人工作空间的两种求解方法进行了分析.首先利用几何法求解出其工作空间,然后提出一种基于虚拟样机技术求解其工作空间与承载能力的方法.这种方法利用Pro/E软件进行三维设计,将三维造型导入Adams软件中进行动态仿真.仿真结果表明,该方法在保证仿真结果可靠性的前提下,可避免烦琐的计算,缩短设计周期.     

基于导航势函数法的六自由度机械臂避障路径规划

以MOTOMAN MH6型机械臂为研究对象,运用导航势函数法对机械臂的无碰撞路径规划展开研究. 根据机械臂的几何特点对机械臂进行简化,并结合球型包络算法分析了障碍物与机械臂碰撞的临界条件,计算出机械臂运动的自由空间. 导航势函数法有效解决了传统人工势场法的"局部极小值陷阱"问题,由于预先消除了目标点以外的极小值,机械臂能够顺利到达目标点. 通过数值仿真,解决了导航势函数控制参数的选取问题,并在基于OpenGL的虚拟实验平台中进一步验证了该方法的有效性和可行性.      

基于MATLAB的微电驱串联机械手工作空间域解算与仿真

文章介绍一种可用于小型管道和容器焊接以及内壁焊接质量检测的新型机械手——微电驱串联机械手,探索了一种实用的串联机械手工作空间域的仿真方法。通过机械手结构分析,建立机械手连杆坐标系,确定连杆参数,得到连杆变换的D-H(Denavit-Hartenberg)矩阵,建立机械手的数学模型,然后应用MATLAB求解机械手运动学正解,仿真得到机械手工作空间域。通过仿真验证了机械手结构设计的合理性。     

多机械臂系统分布式主从同步控制算法与仿真

针对多机械臂系统同步控制问题,提出一种分布式多机械臂同步控制算法。运用通信拓扑学的知识,定义主从机械臂间同步误差;基于无向图放松约束条件,设计同步控制算法;根据李雅普诺夫函数进行了稳定性分析。2自由度多机械臂系统仿真表明:应用该控制算法,主从机械臂间的同步误差能渐近收敛到零;与集中式同步控制相比具有更高的稳定性。     

虚拟手术仿真系统碰撞检测及其形变的研究

设计了一套用于外科医生手术仿真训练的具有实时力反馈的虚拟手术仿真系统.阐述了反馈设备通过带有力/位置传感器的单自由度的机械手和电机控制电路实现实时模拟手术仿真的位置采集和力反馈功能.通过碰撞检测、非线性力反馈计算和软组织形变计算等算法实现逼真的视觉反馈功能.仿真实验表明该系统提供了实时的视觉反馈,具有很强的真实感.