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

【摘要】：裝載機(jī)在公路、鐵路、礦山、水利等工程施工項目和城市建設(shè)中,都是必不可少的工程機(jī)械之一,在全世界各行業(yè)生產(chǎn)建設(shè)中都有廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)裝載機(jī)多以柴油機(jī)提供動力,液壓元件驅(qū)動。此類裝載機(jī)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(yīng)的多種型號的裝載機(jī)可供選擇。發(fā)展無污染、經(jīng)濟(jì)環(huán)保型的新型裝載機(jī)是裝載機(jī)發(fā)展的趨勢之一。受限于蓄電池技術(shù)和伺服電機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,電動裝載機(jī)的研究多以小型電動裝載機(jī)為對象,但目前小型電動裝載機(jī)在市場中仍比較少,因此研制小型電動裝載機(jī)具有重要的現(xiàn)實意義。可控機(jī)構(gòu)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(jī)械產(chǎn)品的工作性能,這一概念自提出以來,一直是國內(nèi)外機(jī)構(gòu)學(xué)界研究的熱點。目前,可控機(jī)構(gòu)的理論研究已有較大發(fā)展,但在工程實際應(yīng)用方面多以鍛壓機(jī)械為主。將可控機(jī)構(gòu)理論應(yīng)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(tuán)隊將多自由度可控機(jī)構(gòu)理論引入小型電動裝載機(jī)的設(shè)計過程,設(shè)計發(fā)明的多自由度可控機(jī)構(gòu)式新型電動裝載機(jī),既能實現(xiàn)傳統(tǒng)液壓式裝載機(jī)各種靈活、復(fù)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(qū)動,無排放和噪音污染,符合國家節(jié)能減排的相關(guān)要求。本文圍繞多自由度可控機(jī)構(gòu)式新型電動裝載機(jī)開展的分析研究工作主要包括：1、分析該多自由度可控機(jī)構(gòu)式新型電動裝載機(jī)構(gòu)特點,針對新型電動裝載機(jī)多閉環(huán)多回路的結(jié)構(gòu)特點,應(yīng)用螺旋理論分析了機(jī)構(gòu)的自由度,并運用矢量投影法對其進(jìn)行運動學(xué)建模,得到該機(jī)構(gòu)的運動學(xué)模型。通過對比位置正、逆解的數(shù)值結(jié)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(guān)研究提供了一定基礎(chǔ)。2、采用Jacobian矩陣代數(shù)算法和幾何法相結(jié)合的方法進(jìn)行機(jī)構(gòu)奇異性分析,先分別求出機(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu)各桿件尺度關(guān)系,對全部閉環(huán)的奇異位形進(jìn)行總結(jié)和綜合分析,得到新型電動裝載機(jī)構(gòu)的全部3種奇異位型；運用隱函數(shù)求導(dǎo)法分析了機(jī)構(gòu)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(jī)的理論工作空間。3、在ADAMS環(huán)境中進(jìn)行虛擬樣機(jī)仿真,在運動構(gòu)件上添加驅(qū)動,給定運動函數(shù)控制驅(qū)動,分別進(jìn)行了運動學(xué)正向和逆向仿真,并在運動學(xué)正向仿真的基礎(chǔ)之上添加機(jī)構(gòu)負(fù)載,進(jìn)行了動力學(xué)仿真。所做的仿真工作可驗證該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的正確性同時反映機(jī)構(gòu)的運動性能,并為后續(xù)結(jié)構(gòu)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(jī),概述了樣機(jī)制作過程,并通過對仿真結(jié)果與實物樣機(jī)的初步試驗情況進(jìn)行對比,驗證了本文上述分析結(jié)果,以及機(jī)構(gòu)設(shè)計的合理性。
【關(guān)鍵詞】：可控機(jī)構(gòu) 電動裝載機(jī) 運動學(xué)建模 樣機(jī)制作
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH243

  本文關(guān)鍵詞：多自由度可控機(jī)構(gòu)式新型電動裝載機(jī)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