重載鍛造操作機(jī)夾持接觸力分析及動態(tài)特性研究.pdf

1、重載鍛造操作機(jī)是鍛造車間實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動化的重要設(shè)備,因其靈活的操作和準(zhǔn)確的定位功能,在提高生產(chǎn)效率,改善產(chǎn)品質(zhì)量,減輕勞動強(qiáng)度方面發(fā)揮了重要作用。夾持機(jī)構(gòu)足鍛造操作機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),決定鍛造操作機(jī)承載能力及操作穩(wěn)定性和安全性。操作機(jī)的穩(wěn)定夾持是靠施加在鉗口和鍛件間的接觸力約束實(shí)現(xiàn)的。
　　 本文分析了重載操作機(jī)夾持機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和雙鉗口的夾持作用原理,基于等效集中力的點(diǎn)接觸約束模型,建立了約束與欠約束夾持機(jī)構(gòu)的接觸力計(jì)算模型,采用

2、線性約束梯度流法對夾持接觸力進(jìn)行了優(yōu)化計(jì)算,分析了夾持作業(yè)過程中接觸點(diǎn)的分布及接觸力變化規(guī)律?？紤]持續(xù)接觸過程的動態(tài)變化特性,將接觸力等價(jià)為彈簧-阻尼力,仿真和實(shí)驗(yàn)分析了夾持操作過程中夾持接觸力和動態(tài)變化特性。具體研究內(nèi)容如下:
　　 (1)針對約束與欠約束夾持機(jī)構(gòu),分別建立了夾持接觸力優(yōu)化計(jì)算模型,開發(fā)了參數(shù)化計(jì)算軟件,并對不同噸位操作機(jī)夾持不同鍛件時(shí)所需接觸力及夾持驅(qū)動力進(jìn)行了仿真計(jì)算,通過對實(shí)驗(yàn)樣機(jī)仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較分析

3、,表明了計(jì)算模型的有效性。
　　 (2)應(yīng)用抓取穩(wěn)定性評價(jià)指標(biāo),對搜索過程中得到的接觸點(diǎn)布局進(jìn)行性能的計(jì)算和比較評判,結(jié)果表明所采用的接觸力優(yōu)化計(jì)算模型可以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)布局規(guī)劃和最優(yōu)夾持力計(jì)算。
　　 (3)采用接觸力的彈簧-阻尼模型,仿真分析了接觸力變化特點(diǎn),計(jì)算了不同驅(qū)動力作用下夾持操作的穩(wěn)定情況,研究了操作機(jī)夾持作業(yè)的動態(tài)變化規(guī)律。
　　 (4)應(yīng)用激光跟蹤儀,實(shí)時(shí)跟蹤測量操作機(jī)夾持作業(yè)的動態(tài)特性,通過仿真與實(shí)