新型多自由度可控機構(gòu)式反鏟挖掘機構(gòu)的理論研究與仿真分析.pdf

1、近年來，隨著工程施工的范圍越來越大，施工環(huán)境越來越多變，施工內(nèi)容越來越復(fù)雜，對工程機械的可靠性、安全性、經(jīng)濟性、功能性和環(huán)保性提出了更高的要求。挖掘機是一種常見的工程機械，傳統(tǒng)機械挖掘機為單自由度機構(gòu)，靈活性差，功能單一，而液壓挖掘機施工所產(chǎn)生的噪音和廢氣污染環(huán)境，且液壓元件制造、維修成本高。為了解決傳統(tǒng)機械式挖掘機和液壓挖掘機的這些缺點，基于可控機構(gòu)理論設(shè)計出一種新型多自由度可控機構(gòu)式反鏟挖掘機構(gòu)，并對其進行理論研究和仿真分析。

2、>　　本文具體工作內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　(1)在液壓反鏟挖掘機工況分析和性能分析和可控機構(gòu)理論的基礎(chǔ)上，對可控機構(gòu)式反鏟挖掘機的構(gòu)型要求和性能要求進行了分析，從而設(shè)計出了一種新型多自由度可控機構(gòu)式反鏟挖掘機構(gòu)，并且繪制了三維模型;
　　(2)采用封閉矢量環(huán)法對該機構(gòu)進行運動學(xué)建模，然后采用Newton-Raphson方法對其位姿正逆解進行了分析，隨后用消元法對其速度和加速度正逆解進行了分析，最后根據(jù)作業(yè)要求對其主要構(gòu)件

3、進行了尺度綜合;
　　(3)求出了該機構(gòu)中各個封閉環(huán)的Jacobian矩陣，由此得出了各個封閉環(huán)的奇異位形，然后根據(jù)液壓挖掘機挖掘包絡(luò)圖對可控挖掘機構(gòu)挖掘包絡(luò)圖的繪制方法做出了解釋說明，最后使用MATLAB軟件繪制出了挖掘包絡(luò)圖并得出了主要作業(yè)參數(shù);
　　(4)根據(jù)該機構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點和工作性質(zhì)對其力學(xué)模型做出了說明，對各個構(gòu)件的質(zhì)心進行了運動特性分析，根據(jù)達朗貝爾原理采用動靜法對該機構(gòu)各個構(gòu)件進行了動力學(xué)分析，最后對預(yù)估了伺服