大幅度超重負(fù)載組件拆裝設(shè)備的設(shè)計與分析.pdf

1、本課題所設(shè)計設(shè)備是國家大型工程項目“神光Ⅲ”工程的輔助工裝設(shè)備，用以完成某組件的安裝工作，組件重量大、安裝位置高、安裝環(huán)境復(fù)雜并要求設(shè)備具有一定的自動化水平以降低勞動強(qiáng)度，一定柔順性以保護(hù)組件。鑒于以上原因，綜合考慮工業(yè)機(jī)器人和起重類設(shè)備特點設(shè)計了臂架式組件拆裝設(shè)備，可以進(jìn)行六自由度微調(diào)，并具有一定柔順功能。介紹了設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成、論證了功能的可實現(xiàn)性并進(jìn)行了靜力學(xué)和動力學(xué)特性分析。
　　拆裝設(shè)備行走機(jī)構(gòu)采用輪式結(jié)構(gòu)，兩個后液壓支撐

2、與底盤采用鉸接式連接，折疊臂采用平行四邊形機(jī)構(gòu)，折疊臂和伸縮臂配合實現(xiàn)變幅運(yùn)動，組件位姿由六自由度微調(diào)機(jī)構(gòu)實現(xiàn)，柔順性能由柔順機(jī)構(gòu)實現(xiàn)，夾具末端配置傳感器實現(xiàn)對組件作用力的實時監(jiān)測。
　　使用Creo2.0軟件建立設(shè)備三維模型并完成工程圖紙繪制。論證了傳感器的安裝方式可以實現(xiàn)對組件位姿的實時反饋；論證了設(shè)備的整體穩(wěn)定性和伸縮臂的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；建立DH坐標(biāo)系，通過Matlab獲得微調(diào)機(jī)構(gòu)的調(diào)整空間論證了設(shè)備的微調(diào)功能可以實現(xiàn)任務(wù)要求；論

3、證了設(shè)備對組件位姿糾正的可行性，給出了可行域和可行性條件。
　　使用ANSYS有限元軟件以命令流方式建立設(shè)備有限元模型，加載求解得到最危險工況的應(yīng)力、變形的有限元分析結(jié)果，在此基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行模態(tài)分析，提取前六階低階模態(tài)，分析設(shè)備的固有頻率和振型，驗證拆裝設(shè)備的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度滿足設(shè)計要求。
　　使用等效元素集成法建立設(shè)備的剛體動力學(xué)模型，并用ADAMS軟件仿真得到油缸作用力曲線；建立柔順機(jī)構(gòu)的動力學(xué)方程，求解得到給定參數(shù)下系統(tǒng)