發(fā)布時間：2017-05-18 23:07

  本文關鍵詞：多自由度可控機構式新型電動裝載機分析與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：裝載機在公路、鐵路、礦山、水利等工程施工項目和城市建設中,都是必不可少的工程機械之一,在全世界各行業(yè)生產(chǎn)建設中都有廣泛應用。傳統(tǒng)裝載機多以柴油機提供動力,液壓元件驅動。此類裝載機的發(fā)展已較為全面,對于不同的工作場地和不同的裝載容量,都有與之對應的多種型號的裝載機可供選擇。發(fā)展無污染、經(jīng)濟環(huán)保型的新型裝載機是裝載機發(fā)展的趨勢之一。受限于蓄電池技術和伺服電機技術的發(fā)展現(xiàn)狀,電動裝載機的研究多以小型電動裝載機為對象,但目前小型電動裝載機在市場中仍比較少,因此研制小型電動裝載機具有重要的現(xiàn)實意義。可控機構具有高運行速度和承載能力,控制簡單且有一定的柔性,可大大提升機械產(chǎn)品的工作性能,這一概念自提出以來,一直是國內外機構學界研究的熱點。目前,可控機構的理論研究已有較大發(fā)展,但在工程實際應用方面多以鍛壓機械為主。將可控機構理論應用于工程實際還有很大的發(fā)展空間。針對上述問題,研究團隊將多自由度可控機構理論引入小型電動裝載機的設計過程,設計發(fā)明的多自由度可控機構式新型電動裝載機,既能實現(xiàn)傳統(tǒng)液壓式裝載機各種靈活、復雜的裝載動作輸出,又能克服液壓系統(tǒng)精度要求高、制造和裝配成本高、易產(chǎn)生漏油等不足,全電力驅動,無排放和噪音污染,符合國家節(jié)能減排的相關要求。本文圍繞多自由度可控機構式新型電動裝載機開展的分析研究工作主要包括：1、分析該多自由度可控機構式新型電動裝載機構特點,針對新型電動裝載機多閉環(huán)多回路的結構特點,應用螺旋理論分析了機構的自由度,并運用矢量投影法對其進行運動學建模,得到該機構的運動學模型。通過對比位置正、逆解的數(shù)值結果驗證模型的正確性,為后續(xù)實現(xiàn)編程控制及其他相關研究提供了一定基礎。2、采用Jacobian矩陣代數(shù)算法和幾何法相結合的方法進行機構奇異性分析,先分別求出機構中三個閉環(huán)的Jacobian矩陣,得到各閉環(huán)的共14種奇異位型,再綜合考量電動裝載機構各桿件尺度關系,對全部閉環(huán)的奇異位形進行總結和綜合分析,得到新型電動裝載機構的全部3種奇異位型；運用隱函數(shù)求導法分析了機構工作空間的邊界條件,并通過仿真分析得到了新型電動裝載機的理論工作空間。3、在ADAMS環(huán)境中進行虛擬樣機仿真,在運動構件上添加驅動,給定運動函數(shù)控制驅動,分別進行了運動學正向和逆向仿真,并在運動學正向仿真的基礎之上添加機構負載,進行了動力學仿真。所做的仿真工作可驗證該機構結構的正確性同時反映機構的運動性能,并為后續(xù)結構優(yōu)化等工作提供了一定參考。4、由課題組成員共同研制了一臺實物樣機,概述了樣機制作過程,并通過對仿真結果與實物樣機的初步試驗情況進行對比,驗證了本文上述分析結果,以及機構設計的合理性。
【關鍵詞】：可控機構 電動裝載機 運動學建模 樣機制作
【學位授予單位】：廣西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH243

  本文關鍵詞：多自由度可控機構式新型電動裝載機分析與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：377303