為提高工作平臺調(diào)平系統(tǒng)的精度,對調(diào)平機構與變幅機構間的速度匹配規(guī)律進行了研究。提出以變幅輸出角速度和調(diào)平輸出角速度為比值的匹配性系數(shù),給出以該系數(shù)為依據(jù)的衡量作業(yè)平臺輸入-輸出匹配性好壞的匹配性準則。建立了高空作業(yè)車機電液虛擬樣機模型,分別分析了平臺調(diào)平系統(tǒng)與下臂變幅機構以及上臂變幅機構之間的匹配規(guī)律。結果表明:匹配性系數(shù)越接近于1,匹配程度越高。臂架啟動階段,匹配性系數(shù)接近1的速度越快,平臺傾角越小;臂架舉升階段,匹配性系數(shù)的變化趨勢與平臺傾角變化趨勢一致。驗證了依匹配性系數(shù)為依據(jù)的匹配性準則的合理性和有效性,為評價調(diào)平系統(tǒng)的動態(tài)性能的優(yōu)劣提供了一種有效方法。
【部分圖文】：

圖1混合臂高空作業(yè)車臂架結構工作臂變幅引起了工作平臺的傾斜，是調(diào)平系統(tǒng)的干擾輸入，作業(yè)平臺調(diào)平裝置平衡該傾斜量以維持工作臺水平，是調(diào)平系統(tǒng)的調(diào)平輸出。各臂架間的傳動形式及角度變化如表1所示。在臂架舉升過程中，變幅角與調(diào)平角之間的差值越大，則平臺傾角越大。而調(diào)平角速度與變幅角速度的匹配性，直接影響該差值的大校因此調(diào)平系統(tǒng)性能，取決于工作臺調(diào)平四連桿機構的調(diào)平角輸出與下臂三鉸點機構以及其余支臂四連桿機構變幅角輸入間的跟隨性能。表1臂架間的連接形式與角位移變化區(qū)間臂架轉臺與下支臂下支臂與上支臂上支臂與飛臂飛臂與作業(yè)平臺傳動形式三鉸點機構四連桿機構四連桿機構四連桿機構角位移變化/(°)0～80°0～180°0～180°0～180°1.2三鉸點傳動機構下支臂變幅采用三鉸點傳動機構，如圖2所示，其中點A為下支臂與轉臺的鉸點，點B為下支臂變幅液壓缸的安裝鉸點，點C為液壓缸的變幅動鉸點。這種變幅機構結構簡單，但由于液壓缸擺角及伸縮距的限制，無法實現(xiàn)較大空間內(nèi)的變幅，而下支臂變幅角為0～80°，采用三鉸點傳動機構能夠滿足下支臂舉升的變幅要求。圖2三鉸點變幅機構1.3四連桿傳動機構四連桿傳動機構輸出角度大，能夠實現(xiàn)較大范圍內(nèi)的變幅和調(diào)平角輸出。如圖3所示，上支臂采用的四連桿機構擴大伸展范圍，可實現(xiàn)0～180°范圍內(nèi)的支臂變幅。其中點E為變幅缸的安裝鉸點，點B為變幅缸的動鉸點，點D為上支臂與下支臂之間的鉸點。機架AD、原動桿AB、連桿BC以及從動桿CD共同組成了變幅液壓缸驅動的擺桿機構及以擺桿為原動件，上支臂為從動件的四連桿機構。圖3四連桿變幅機構四連桿調(diào)平機構的結構組成如圖4所示，包括調(diào)平液壓缸驅動的擺桿機構及以擺桿為原動?

平角之間的差值越大，則平臺傾角越大。而調(diào)平角速度與變幅角速度的匹配性，直接影響該差值的大校因此調(diào)平系統(tǒng)性能，取決于工作臺調(diào)平四連桿機構的調(diào)平角輸出與下臂三鉸點機構以及其余支臂四連桿機構變幅角輸入間的跟隨性能。表1臂架間的連接形式與角位移變化區(qū)間臂架轉臺與下支臂下支臂與上支臂上支臂與飛臂飛臂與作業(yè)平臺傳動形式三鉸點機構四連桿機構四連桿機構四連桿機構角位移變化/(°)0～80°0～180°0～180°0～180°1.2三鉸點傳動機構下支臂變幅采用三鉸點傳動機構，如圖2所示，其中點A為下支臂與轉臺的鉸點，點B為下支臂變幅液壓缸的安裝鉸點，點C為液壓缸的變幅動鉸點。這種變幅機構結構簡單，但由于液壓缸擺角及伸縮距的限制，無法實現(xiàn)較大空間內(nèi)的變幅，而下支臂變幅角為0～80°，采用三鉸點傳動機構能夠滿足下支臂舉升的變幅要求。圖2三鉸點變幅機構1.3四連桿傳動機構四連桿傳動機構輸出角度大，能夠實現(xiàn)較大范圍內(nèi)的變幅和調(diào)平角輸出。如圖3所示，上支臂采用的四連桿機構擴大伸展范圍，可實現(xiàn)0～180°范圍內(nèi)的支臂變幅。其中點E為變幅缸的安裝鉸點，點B為變幅缸的動鉸點，點D為上支臂與下支臂之間的鉸點。機架AD、原動桿AB、連桿BC以及從動桿CD共同組成了變幅液壓缸驅動的擺桿機構及以擺桿為原動件，上支臂為從動件的四連桿機構。圖3四連桿變幅機構四連桿調(diào)平機構的結構組成如圖4所示，包括調(diào)平液壓缸驅動的擺桿機構及以擺桿為原動件，工作平臺為從動件的四連桿機構，其工作原理與四連桿變幅機構相似，可輸出180°的調(diào)平角。圖4四連桿調(diào)平機構2傳動機構的運動學分析2.1三鉸點傳動機構下支臂采用三鉸點傳動機構實現(xiàn)變幅，其機構矢量圖如圖5所示。圖5三鉸點機?

四連桿機構四連桿機構角位移變化/(°)0～80°0～180°0～180°0～180°1.2三鉸點傳動機構下支臂變幅采用三鉸點傳動機構，如圖2所示，其中點A為下支臂與轉臺的鉸點，點B為下支臂變幅液壓缸的安裝鉸點，點C為液壓缸的變幅動鉸點。這種變幅機構結構簡單，但由于液壓缸擺角及伸縮距的限制，無法實現(xiàn)較大空間內(nèi)的變幅，而下支臂變幅角為0～80°，采用三鉸點傳動機構能夠滿足下支臂舉升的變幅要求。圖2三鉸點變幅機構1.3四連桿傳動機構四連桿傳動機構輸出角度大，能夠實現(xiàn)較大范圍內(nèi)的變幅和調(diào)平角輸出。如圖3所示，上支臂采用的四連桿機構擴大伸展范圍，可實現(xiàn)0～180°范圍內(nèi)的支臂變幅。其中點E為變幅缸的安裝鉸點，點B為變幅缸的動鉸點，點D為上支臂與下支臂之間的鉸點。機架AD、原動桿AB、連桿BC以及從動桿CD共同組成了變幅液壓缸驅動的擺桿機構及以擺桿為原動件，上支臂為從動件的四連桿機構。圖3四連桿變幅機構四連桿調(diào)平機構的結構組成如圖4所示，包括調(diào)平液壓缸驅動的擺桿機構及以擺桿為原動件，工作平臺為從動件的四連桿機構，其工作原理與四連桿變幅機構相似，可輸出180°的調(diào)平角。圖4四連桿調(diào)平機構2傳動機構的運動學分析2.1三鉸點傳動機構下支臂采用三鉸點傳動機構實現(xiàn)變幅，其機構矢量圖如圖5所示。圖5三鉸點機構矢量圖由圖5建立復數(shù)矢量方程式可得:lABeiθ1+(L+Xp)eiθ2=lACeiθ(1)將式(1)對時間求導，可得:(L+Xp)iω2eiθ2+vXpeiθ2=lACiωeiθ(2)式(2)消去ω2，取實部可得:第1期楊彬等:作業(yè)平臺輸入－輸出匹配性對調(diào)平性能的影響研究·75·

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本文編號：2819590