更换电铲钢丝绳专用机械臂架的结构及动力学分析

作     者：陈洪月 蔡明航 杨辛未 戴忠桓 CHEN Hongyue;CAI Minghang;YANG Xinwei;DAI Zhonghuan

作者机构：辽宁工程技术大学机械工程学院辽宁阜新123000 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52174115) 国家自然科学基金青年科学基金资助项目(52204214) 

出 版 物：《工程设计学报》 (Chinese Journal of Engineering Design)

年 卷 期：2023年第30卷第5期

页      码：590-600页

摘      要：针对电铲钢丝绳更换效率低下的问题,设计了一种用来更换电铲钢丝绳的机械臂架。以机械臂架末端执行器提取的钢丝绳重力为主要作用载荷,建立了机械臂架动力学模型。利用有限元分析方法、多体动力学分析方法及“弹簧-转子”模型,对臂杆及主要铰接关节进行刚柔耦合动力学分析,研究不同关节刚度对末端执行器动态特性的影响,并根据仿真结果选取各关节较优的刚度,来进一步分析有/无钢丝绳作用对关节角位移和末端执行器位移的影响。结果表明:随着关节刚度系数的增大,关节角位移与全刚体无钢丝绳状态下的偏差逐渐减小,末端执行器的位移逐渐趋近于全刚体无钢丝绳状态;伸缩小臂与弧形臂铰接关节的刚度对末端执行器位移的影响最大;在选取各关节较优的刚度系数后,在钢丝绳作用下伸缩机构与转台铰接关节产生的角位移偏差最小,在无钢丝绳作用下机械臂架的振动幅度大于有钢丝绳作用时。研究结果为机械臂架工作稳定性及运动精度控制研究提供了参考。

主 题 词：机械臂架 钢丝绳 动力学 位移偏差 

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.3785/j.issn.1006-754X.2023.00.068

馆 藏 号：203124219...