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

1、近年來(lái)，隨著工程施工的范圍越來(lái)越大，施工環(huán)境越來(lái)越多變，施工內(nèi)容越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)工程機(jī)械的可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、功能性和環(huán)保性提出了更高的要求。挖掘機(jī)是一種常見(jiàn)的工程機(jī)械，傳統(tǒng)機(jī)械挖掘機(jī)為單自由度機(jī)構(gòu)，靈活性差，功能單一，而液壓挖掘機(jī)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(jī)械式挖掘機(jī)和液壓挖掘機(jī)的這些缺點(diǎn)，基于可控機(jī)構(gòu)理論設(shè)計(jì)出一種新型多自由度可控機(jī)構(gòu)式反鏟挖掘機(jī)構(gòu)，并對(duì)其進(jìn)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(gè)方面:
　　(1)在液壓反鏟挖掘機(jī)工況分析和性能分析和可控機(jī)構(gòu)理論的基礎(chǔ)上，對(duì)可控機(jī)構(gòu)式反鏟挖掘機(jī)的構(gòu)型要求和性能要求進(jìn)行了分析，從而設(shè)計(jì)出了一種新型多自由度可控機(jī)構(gòu)式反鏟挖掘機(jī)構(gòu)，并且繪制了三維模型;
　　(2)采用封閉矢量環(huán)法對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)建模，然后采用Newton-Raphson方法對(duì)其位姿正逆解進(jìn)行了分析，隨后用消元法對(duì)其速度和加速度正逆解進(jìn)行了分析，最后根據(jù)作業(yè)要求對(duì)其主要構(gòu)件

3、進(jìn)行了尺度綜合;
　　(3)求出了該機(jī)構(gòu)中各個(gè)封閉環(huán)的Jacobian矩陣，由此得出了各個(gè)封閉環(huán)的奇異位形，然后根據(jù)液壓挖掘機(jī)挖掘包絡(luò)圖對(duì)可控挖掘機(jī)構(gòu)挖掘包絡(luò)圖的繪制方法做出了解釋說(shuō)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(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作性質(zhì)對(duì)其力學(xué)模型做出了說(shuō)明，對(duì)各個(gè)構(gòu)件的質(zhì)心進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)特性分析，根據(jù)達(dá)朗貝爾原理采用動(dòng)靜法對(duì)該機(jī)構(gòu)各個(gè)構(gòu)件進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，最后對(duì)預(yù)估了伺服