用冗余驅(qū)動方法進行彈性機構(gòu)動力平衡的理論與實驗研究
發(fā)布時間:2020-03-19 00:19
【摘要】: 彈性機構(gòu)的動力平衡問題是機構(gòu)動力學研究領(lǐng)域的前沿課題,到目前為止,國內(nèi)外在該領(lǐng)域的研究中,絕大多數(shù)局限于理論分析和數(shù)值仿真,很少涉及到實驗研究。本文在彈性機構(gòu)動力平衡的實驗研究方面進行了有益的嘗試,采用附加冗余驅(qū)動的辦法,首次對彈性連桿機構(gòu)的動力平衡進行了實驗研究,取得了一定的成果。 本文的前一部分,對附加冗余驅(qū)動的彈性機構(gòu)建立了運動微分方程,并對其進行了理論分析,闡明了附加冗余驅(qū)動對彈性機構(gòu)動力平衡的原理和方法。針對一平面彈性四連桿機構(gòu),以其震動力和震動力矩的加權(quán)和為目標函數(shù),,以冗余驅(qū)動力矩為變量,對附加冗余驅(qū)動的彈性機構(gòu)進行最優(yōu)平衡,其仿真結(jié)果表明該方法是有效的。 本文的后半部分,用實驗方法,對彈性機構(gòu)動力平衡問題作進一步的研究,為此,設(shè)計了相應的實驗方案、機械裝置及冗余驅(qū)動控制裝置。然后分別以34HS300D和34HS300C步進電機為冗余驅(qū)動器,進行了實驗研究和相應的理論分析,實驗結(jié)果與理論分析吻合得較好。針對實驗結(jié)果,對附加冗余驅(qū)動的平衡機理進行了解析。 從理論分析和實驗結(jié)果可以看出,用附加冗余驅(qū)動的辦法,可以有效地實現(xiàn)彈性機構(gòu)的動力平衡。
【圖文】:
從前一章的理論分析和數(shù)值仿真可以看出,選用附加冗余驅(qū)動的方法,可實現(xiàn)對彈性機構(gòu)的動力平衡,本論文將通過實驗的方式來對彈性機構(gòu)動力平衡進一步的研究,為此,必須設(shè)計相應的實驗臺,為后面的實驗作準備。3.2 實驗方案本課題將以平面 4R 彈性曲柄搖桿機構(gòu)為研究對象,用步進電機作為冗余驅(qū)動器, 其實驗對象是彈性曲柄搖桿機構(gòu),根據(jù)前一章的分析,選擇在 D 副附加冗余驅(qū)動器—步進電機,由于直接測量機構(gòu)的震動力(力矩)比較困難,因此實驗主要是通過測量連桿和搖桿的應變來間接獲得機構(gòu)的震動情況,一般來講,桿件中點的應變最大,故在連桿中點和搖桿中點粘帖應變片,通過動態(tài)應變儀和示波器來感知機構(gòu)的震動情況。其實驗方案如圖 3-1。
制速電動機,其型號為 YCT132-4A,標稱功率為定轉(zhuǎn)矩下的調(diào)速范圍為 1250~125r/min。電機經(jīng)相連,飛輪既可以進一步減速,又可以利用其矩的波動,使實驗臺的運行平穩(wěn).為)圖 3-10 彈性機構(gòu)圖(俯視)Fig 3-10 Elastic mechanism (Overlook)
【學位授予單位】:北京工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2003
【分類號】:TH112
本文編號:2589397
【圖文】:
從前一章的理論分析和數(shù)值仿真可以看出,選用附加冗余驅(qū)動的方法,可實現(xiàn)對彈性機構(gòu)的動力平衡,本論文將通過實驗的方式來對彈性機構(gòu)動力平衡進一步的研究,為此,必須設(shè)計相應的實驗臺,為后面的實驗作準備。3.2 實驗方案本課題將以平面 4R 彈性曲柄搖桿機構(gòu)為研究對象,用步進電機作為冗余驅(qū)動器, 其實驗對象是彈性曲柄搖桿機構(gòu),根據(jù)前一章的分析,選擇在 D 副附加冗余驅(qū)動器—步進電機,由于直接測量機構(gòu)的震動力(力矩)比較困難,因此實驗主要是通過測量連桿和搖桿的應變來間接獲得機構(gòu)的震動情況,一般來講,桿件中點的應變最大,故在連桿中點和搖桿中點粘帖應變片,通過動態(tài)應變儀和示波器來感知機構(gòu)的震動情況。其實驗方案如圖 3-1。
制速電動機,其型號為 YCT132-4A,標稱功率為定轉(zhuǎn)矩下的調(diào)速范圍為 1250~125r/min。電機經(jīng)相連,飛輪既可以進一步減速,又可以利用其矩的波動,使實驗臺的運行平穩(wěn).為)圖 3-10 彈性機構(gòu)圖(俯視)Fig 3-10 Elastic mechanism (Overlook)
【學位授予單位】:北京工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2003
【分類號】:TH112
【引證文獻】
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1 歐玉俊;基于冗余伺服電機法的平面彈性連桿機構(gòu)平衡的研究[D];東華大學;2012年
本文編號:2589397
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