【摘要】：組合臂架式OM2拆裝設(shè)備是為國家重大項目“神光Ⅲ”子項目—OM2光學(xué)組件安裝量身定做的機(jī)械設(shè)備。在光學(xué)組件安裝過程中,由拆裝設(shè)備的折臂擺動、伸縮臂俯仰和伸縮臂伸縮完成粗就位,接著由拆裝頭6個方向自由度微調(diào)運(yùn)動完成精就位。由于設(shè)備具有大型重載,并依靠視覺輔助就位,對安裝精度要求高,需要對拆裝設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)動力學(xué)分析,更好地規(guī)劃OM2組件的運(yùn)動軌跡。本文首先選取粗就位過程中組合臂架的三種不同姿態(tài),基于ANSYS軟件對底盤、折臂、伸縮臂和液壓缸等主要部件進(jìn)行了強(qiáng)度和剛度的靜力學(xué)校核,并對這三種姿態(tài)進(jìn)行模態(tài)分析,得到前六階自振頻率和振型,模態(tài)分析為后面瞬態(tài)動力學(xué)分析的時間積分步長和Rayleigh阻尼選取提供依據(jù)。采用浮動坐標(biāo)法對OM2拆裝設(shè)備進(jìn)行動力學(xué)建模,利用有限元法離散描述柔性構(gòu)件的變形。先用Lagrange方程得到單個柔性構(gòu)件的動力學(xué)方程,再利用Lagrange乘子引入約束方程組裝成系統(tǒng)動力學(xué)方程。由柔性構(gòu)件的動能得到質(zhì)量陣,由彈性力虛功得到彈性力和剛度陣,由外力虛功得到廣義外力,根據(jù)構(gòu)件之間的關(guān)系得到約束方程和約束雅可比矩陣,將動能、彈性力、廣義外力、約束力代入第一類Lagrange方程得到了拆裝設(shè)備的系統(tǒng)動力學(xué)方程。動力學(xué)方程是一組時變、強(qiáng)非線性、強(qiáng)耦合的微分-代數(shù)方程,采用廣義-α法對微分-代數(shù)方程進(jìn)行求解,得到了拆裝設(shè)備末端點(diǎn)在不同工況下位移和速度隨時間變化的響應(yīng)曲線,并將柔體變形約束為零進(jìn)行求解得到的剛體解與ADAMS剛體仿真解進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)結(jié)果相當(dāng)吻合,驗證了拆裝設(shè)備多柔體系統(tǒng)模型的準(zhǔn)確性,為拆裝設(shè)備末端軌跡優(yōu)化控制提供理論基礎(chǔ)。粗就位完成后對拆裝設(shè)備臂架結(jié)構(gòu)“凍結(jié)”進(jìn)行瞬態(tài)動力學(xué)分析。以加減速控制法求得微調(diào)運(yùn)動中瞬態(tài)沖擊載荷函數(shù)變化曲線,通過前面姿態(tài)三的振型選取兩個方向微調(diào)運(yùn)動進(jìn)行分析,得到拆裝設(shè)備末端點(diǎn)位移、速度隨時間變化曲線以及振動周期。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG96
【圖文】：

OM2 類模塊在靶球上安裝空間以及安裝示意圖如圖 1-3 和 1-4 所示。OM2 類模塊的安裝具有載重量大、幾何尺寸龐大、安裝空間狹小復(fù)雜等特點(diǎn)。此外，重大裝置的建設(shè)分兩個階段進(jìn)行，即半能量裝置期和全裝置運(yùn)行兩個階段。因此，OM2 類模塊工裝的技術(shù)方案要充分考慮安裝對象的特殊性、安裝空間的復(fù)雜性以及重大裝置建設(shè)的階段性，進(jìn)而制定合理且優(yōu)化的安裝方案和相應(yīng)工裝設(shè)備。

OM2 類模塊在靶球上安裝空間以及安裝示意圖如圖 1-3 和 1-4 所示。OM2 類模塊的安裝具有載重量大、幾何尺寸龐大、安裝空間狹小復(fù)雜等特點(diǎn)。此外，重大裝置的建設(shè)分兩個階段進(jìn)行，即半能量裝置期和全裝置運(yùn)行兩個階段。因此，OM2 類模塊工裝的技術(shù)方案要充分考慮安裝對象的特殊性、安裝空間的復(fù)雜性以及重大裝置建設(shè)的階段性，進(jìn)而制定合理且優(yōu)化的安裝方案和相應(yīng)工裝設(shè)備。

近期研發(fā)了 CC8800-1TWIN 型起重機(jī)（如圖 1-6），雙臂新增功能使其最大載重能力達(dá)到 3200 噸，最大工作范圍 8 米，最大起吊力矩可達(dá) 440米，此設(shè)備可以看作由兩臺 1600 噸級 CC8800-1 型起重機(jī)組成的雙臂架起重機(jī)備 1740 噸的配重[17]。Manitowoc 公司新推出了可以改變配重(VPC)的 31000重機(jī)，和使用一般的起吊能力配件的起重機(jī)相比，可以提升并承載各種等級定重量，可在施工現(xiàn)場輕松移動，地面前期準(zhǔn)備工作可大大減少。日本神鋼擁有豐富系列的起重機(jī)產(chǎn)品、價格優(yōu)惠，受到許多客戶的好評，在全球市場中占有一定比例。在近兩年里，神鋼公司在我國市場中有著不錯的銷售量。起重機(jī)性能與德國相比有一段距離，但其產(chǎn)品發(fā)展迅速，產(chǎn)品在售價方面與相比更有優(yōu)勢，所以更受我國大量起重機(jī)用戶們青睞[18]。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號：2756664