收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于并联机构理论大型锻造操作机设计与分析

许允斗  
【摘要】:锻造操作机是现代锻造系统的重要设备之一,它的使用能大大地提高大锻件锻造的生产效率和质量。但是国内大型锻造操作机的设计与分析还几乎处于空白,所以本文将基于并联机构相关理论对大型锻造操作机进行系统地设计与分析,主要研究内容如下: 采用基于螺旋理论的约束综合法对大型锻造操作机的构型设计进行了系统地研究,得到了多种并联机构和串并联形式的混联机构锻造操作机新构型;提出了两种判别过约束并联机构自由度瞬时性的简便方法,并对构造得到的过约束并联机构锻造操作机构型进行了自由度瞬时性判别。 从解耦性、侧向缓冲缸安装位置和夹持能力三个运动特性方面对一种典型DDS锻造操作机机构、一种典型SMS锻造操作机机构和四种新型锻造操作机机构进行了比较分析;分析了其中五种锻造操作机的主运动机构的位置正解和静力学,对其综合受力性能进行了比较分析,发现了操作机机构受力性能多个有规律的特征。 提出了两种求解过约束并联机构变形协调方程的新方法,考虑系统弹性变形推导了冗余驱动并联机构驱动力/力矩解的一般解析表达式,同时证明了采用伪逆法求解冗余驱动并联机构的驱动力/力矩时不存在内力,并将理论分析结果应用到冗余驱动锻造操作机机构2SPS+R的驱动力求解;将被动过约束并联机构动平台受到的约束力螺旋中的线性相关部分定义为过约束力螺旋系,并将其转化成线性无关的等效约束力螺旋系,考虑连杆的弯曲、拉伸和扭转变形推导得到了分支过约束力螺旋刚度矩阵,建立了被动过约束并联机构受力分析比较完整的具有普适性的研究方法,并采用该方法对一种被动过约束锻造操作机悬挂机构4-SS进行了受力分析。 考虑钳杆的所有锻造操作动作,以两种新型平行连杆式锻造操作机为例,采用修正的Grübler-Kutzbach公式计算了锻造操作机整体机构的自由度,并以机构重力势能最低为约束条件对机构的运动规律进行了优化分析,得到了符合实际情况的运动规律,对锻造操作机的整体机构进行了全面的运动学分析,并采用Adams软件对理论分析结果进行了仿真验证。 提出了一种改进的比例系数法用于求解平面并联机构能承受的最大外力与最大力矩,与传统的比例系数法相比,该方法计算量小而且得到的结果更加精确,并采用改进的比例系数法分析了一种新型锻造操作机机构能夹持的最大锻件重力以及由于锻件重力引起的最大力矩。 基于Adams仿真软件提出了一种建立并联机构仿真模型的新方法,这种方法建模简单、快捷,通用性强,能够快速地实现并联机构的运动学仿真与尺度优化分析,并采用该建模方法建立了一种新型锻造操作机主运动机构的参数化模型,对其进行了尺度优化。 研制了一种新型锻造操作机机构的1/20比例实验模型,并开展了该操作机比例实验模型完成各种锻造操作动作和受力性能测试的实验研究,实验结果表明该操作机能实现构型理论分析的所有锻造操作动作,并验证了这样的结论:平行连杆式锻造操作机机构升降缸驱动力与锻件偏心距大小几乎无关。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张普;杜正春;;锻造操作机变工况分析与工况模拟装置设计[J];上海交通大学学报;2009年04期
2 本刊编辑部;;DYH—0.2型200公斤锻造操作机简介[J];CMET.锻压装备与制造技术;1976年04期
3 ;600公斤锻造操作机[J];CMET.锻压装备与制造技术;1973年06期
4 ;二重400吨米锻造操作机成功进行热负荷试车[J];锻压装备与制造技术;2009年05期
5 В.Γ.Миронов;;锻造操作机的基本参数[J];重型机械;1974年07期
6 杨文魁;;关于锻造操作机设计制造使用中若干问题的认识和体会[J];重型机械;1975年04期
7 李佶;;DYB—20有轨锻造操作机[J];重型机械;1982年11期
8 李宗举;;自由锻造操作机的改进[J];CMET.锻压装备与制造技术;1988年06期
9 ;四川省机械局召开锻造操作机现场经验交流会[J];CMET.锻压装备与制造技术;1976年01期
10 李承德;汪世庆;;气动—可控硅锻造操作机[J];CMET.锻压装备与制造技术;1979年02期
11 白德忠;杨书武;;移动式锻造操作机[J];锻压技术;1982年03期
12 权修华;;无轨锻造操作机研究[J];锻压技术;1986年06期
13 许允斗;姚建涛;赵永生;;基于螺旋理论的锻造操作机构型综合[J];中国机械工程;2011年13期
14 ;多电机导轨式锻造操作机[J];CMET.锻压装备与制造技术;1972年05期
15 薛彦堂;;300公斤锻造操作机[J];CMET.锻压装备与制造技术;1977年01期
16 ;一吨锻造操作机[J];CMET.锻压装备与制造技术;1975年03期
17 曹自立;;100kN锻造操作机试制成功[J];重型机械;1992年05期
18 涂敦修;;一吨锻造操作机[J];CMET.锻压装备与制造技术;1978年02期
19 ;锻造操作机“三化”开展情况[J];CMET.锻压装备与制造技术;1975年06期
20 罗上银;;10吨全液压有轨锻造操作机[J];重型机械;1980年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孔祥东;刘杰;翟富刚;姚静;艾超;;基于AMESim的锻造操作机大车行走液压控制系统仿真研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
2 董培涛;吴学忠;;平面二自由度并联机构工作空间分析的新方法[A];面向21世纪的生产工程——2001年“面向21世纪的生产工程”学术会议暨企业生产工程与产品创新专题研讨会论文集[C];2001年
3 薛明;颜永年;张人佶;李卫;;一种三自由度并联机构在熔融挤压成形工艺中的应用[A];特种加工技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
4 吴宇列;吴学忠;李圣怡;;并联机构位形空间的拓扑结构研究[A];面向21世纪的生产工程——2001年“面向21世纪的生产工程”学术会议暨企业生产工程与产品创新专题研讨会论文集[C];2001年
5 张东;;快速锻造操作机PLC控制系统[A];全国冶金自动化信息网2010年年会论文集[C];2010年
6 范守文;徐礼钜;;1PP+4TPS型空间并联机构位置正解[A];第十四届全国机构学学术研讨会暨第二届海峡两岸机构学学术交流会论文集[C];2004年
7 徐东光;吴盛林;袁立鹏;;一种增大6-UPS并联机构工作空间有效方法的研究[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
8 孟飞;;极限边界搜索实现的并联机构工作空间分析[A];先进制造技术论坛暨第五届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2006年
9 王昕;李泽湘;;冗余驱动并联机构的运动控制分析与应用[A];第二十二届中国控制会议论文集(下)[C];2003年
10 张建军;李为民;李颖;高峰;;一种新型正交结构6-PPPS并联机构及其运动学解耦性研究[A];第十四届全国机构学学术研讨会暨第二届海峡两岸机构学学术交流会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 许允斗;基于并联机构理论大型锻造操作机设计与分析[D];燕山大学;2012年
2 姚蕊;大跨度索并联机构力特性及尺度综合设计研究[D];清华大学;2010年
3 任云鹏;大型锻造操作机系统动态特性分析及其若干设计问题的研究[D];东北大学;2009年
4 葛浩;锻造操作机构型设计与动力学性能研究[D];上海交通大学;2011年
5 翟富刚;液压锻造操作机多学科协同仿真研究[D];燕山大学;2012年
6 张克涛;变胞并联机构的结构设计方法与运动特性研究[D];北京交通大学;2010年
7 李彬;支链布局对一类三自由度并联机构结构约束及运动学性能的影响研究[D];天津大学;2012年
8 丁玲;并联机构拓扑数组综合理论与计算机化研究[D];燕山大学;2012年
9 程世利;并联机构若干基本问题的研究[D];南京航空航天大学;2011年
10 张彦斌;少自由度无奇异完全各向同性并联机构型综合理论研究[D];西安理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 许怀友;少自由度并联示教机器人的结构学与运动学设计[D];重庆大学;2004年
2 岳扩明;3-RPC并联机构的动力学性能指标分析与仿真[D];燕山大学;2010年
3 赵进科;正交三自由度并联机构动力学分析[D];郑州大学;2010年
4 陈茂圣;基于三并联万向腕关节和二并联机构的混联机构的误差研究[D];东北大学;2010年
5 田冠男;一种含非对称主动运动支链的新型并联机构运动学研究[D];天津大学;2005年
6 卫进;基于并联机构新型液压支架的研究[D];太原理工大学;2005年
7 吴筱春;6-PUS并联机器人数字化样机的研究[D];河海大学;2004年
8 刘华生;绳牵引并联机构分析与控制的研究[D];华侨大学;2004年
9 张强;4-RSS+PS+2-RRS并联机构的动力学性能指标分析与仿真[D];燕山大学;2010年
10 陈航;三自由度并联机构正解及试验平台控制方法研究[D];华中科技大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 丁洁 曹克顺 周建虹;国内首台80MN快锻压机在太重制造成功[N];太原日报;2008年
2 记者 姜微 刘琼瑶;上海制造又创三个“世界之最”[N];人民日报海外版;2009年
3 刘雪梅蔡春跃;中信重工世界最大油压机完成上横梁浇注[N];中国工业报;2008年
4 姜微 刘琼瑶;上海重机诞生三个“世界之最”[N];中国矿业报;2009年
5 曹红涛;打造国际一流铸锻钢基地[N];人民日报;2008年
6 王瑶 孙秀海;中国一重集团15000吨水压机开始安装[N];黑龙江经济报;2006年
7 本报记者 曲昌荣;“低”处莫等闲[N];人民日报;2008年
8 本报记者 陈光;太原重工我国首台80MN快锻机组问世[N];中国证券报;2008年
9 本报记者 郭宇 通讯员 苏广宇;蔡墉:对国产大型锻件的发展充满信心[N];中国工业报;2010年
10 桑志强 钱雅君;上海电气重工集团创造三个“世界之最”[N];经理日报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978