為研究核島支架安裝車雙平行四邊形升降機(jī)構(gòu)內(nèi)在的復(fù)雜動態(tài)特性,需建立升降臂工作過程準(zhǔn)確的動力學(xué)模型。通過分析升降臂結(jié)構(gòu)組成和工作原理,運(yùn)用AMESim平面機(jī)構(gòu)庫的轉(zhuǎn)動鉸、剛體桿件和移動鉸等單元,建立升降臂機(jī)械系統(tǒng)多體動力學(xué)模型;利用AMESim標(biāo)準(zhǔn)液壓庫的變量泵、負(fù)載敏感閥和油缸等單元,建立升降臂液壓系統(tǒng)驅(qū)動力模型;根據(jù)油缸和移動鉸的輸入輸出狀態(tài)變量相互作用關(guān)系,建立升降臂機(jī)液耦合動力學(xué)模型。仿真分析升降臂起升過程的動力學(xué)性能,并搭建試驗(yàn)平臺進(jìn)行測試。研究結(jié)果表明:升降臂起升初始階段,系統(tǒng)壓力有一定振蕩,但最終趨于平穩(wěn);雙平行四邊形機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)角方向相反,轉(zhuǎn)角大小相等,能夠?qū)崿F(xiàn)支架垂直升降;油缸工作壓力、連桿轉(zhuǎn)動角度的數(shù)值模擬結(jié)果能與試驗(yàn)結(jié)果較好吻合,利用該模型可以預(yù)測鉸點(diǎn)約束力等狀態(tài)變量的動態(tài)特性,為進(jìn)一步分析和優(yōu)化升降臂動力學(xué)性能提供參考。

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【部分圖文】：

圖1 升降臂結(jié)構(gòu)組成和工作原理

圖1所示為升降臂的結(jié)構(gòu)組成,從圖中可以看出,通過鉸點(diǎn)A,B,C,D,連桿1、連桿2分別和轉(zhuǎn)臺、鉸支座1鉸接構(gòu)成下平行四邊形連桿機(jī)構(gòu);通過鉸點(diǎn)E,F,G,H,連桿3、連桿4分別和鉸支座1、鉸支座2鉸接構(gòu)成上平行四邊形連桿機(jī)構(gòu),兩平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)上下對稱布置;通過鉸點(diǎn)M,N,中間連....

圖2 剛體桿件簡圖

取μxi=-(xˉisinθG+yˉicosθG),μyi=xˉicosθG-yˉisinθG。式(2)可以簡化為:

圖3 轉(zhuǎn)動鉸簡圖

式中,T1,T2分別為轉(zhuǎn)動鉸鉸接處端口1,2的轉(zhuǎn)矩;kz為鉸接處扭轉(zhuǎn)剛度系數(shù);bz為鉸接處轉(zhuǎn)動黏性阻尼系數(shù);θ1,θ2,ω1,ω2分別為端口1,2的轉(zhuǎn)動角度和角速度。3)移動鉸動力學(xué)建模

圖4 移動鉸建模

如圖4所示,兩剛體桿件通過移動副連接,將體坐標(biāo)系分別固定在兩桿件上。通過計算兩端口的幾何約束和運(yùn)動約束關(guān)系,可以求得油缸的壓力,而油缸的高壓液壓油又驅(qū)動兩剛體桿件發(fā)生相對運(yùn)動,完成執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作業(yè)動作,其驅(qū)動力大小為油缸兩腔液壓油有效作用力之差。移動鉸角度約束關(guān)系式為:

本文編號：4032603