制動(dòng)工況對(duì)鍛造操作機(jī)懸掛系統(tǒng)的影響分析.pdf

1、重載鍛造操作機(jī)是制造產(chǎn)業(yè)鏈中實(shí)現(xiàn)鍛造機(jī)械化與自動(dòng)化的重要輔助設(shè)備之一，是機(jī)、電、液高度集成的一類特種工業(yè)機(jī)器人，用于夾持鍛件配合壓機(jī)完成各鍛造工藝動(dòng)作。重型鍛造操作機(jī)的懸掛系統(tǒng)連接著操作機(jī)行走裝置與夾持裝置，是影響操作機(jī)行走控制精度的關(guān)鍵部件，其結(jié)構(gòu)形式主要有擺動(dòng)杠桿式與平行連桿式。當(dāng)鉗桿處于負(fù)載狀態(tài)，由于懸掛系統(tǒng)質(zhì)量分配不均，會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)工況所產(chǎn)生的慣性沖擊嚴(yán)重影響著操作機(jī)的工作精度，并限制其快速響應(yīng)能力。
　　本文以300KN平

2、行連桿式重載鍛造操作機(jī)作為研究對(duì)象，針對(duì)制動(dòng)工況，不僅分析了制動(dòng)工況下緩沖裝置的緩沖剛度和阻尼特性對(duì)懸掛系統(tǒng)的影響，而且也進(jìn)一步考慮了回彈裝置和緩沖裝置的耦合性能對(duì)系統(tǒng)振動(dòng)的影響。首先，對(duì)鍛造操作機(jī)制動(dòng)工況進(jìn)行了理論分析，在明確操作機(jī)控制精度定義的基礎(chǔ)上，著重研究了操作機(jī)啟動(dòng)和制動(dòng)加速的計(jì)算方法，獲得了鍛造操作機(jī)制動(dòng)加速度的選取區(qū)間，給出了鍛造操作機(jī)處于負(fù)載狀態(tài)下的最優(yōu)停車速度。其次，針對(duì)平行連桿式鍛造操作機(jī)，簡(jiǎn)化設(shè)備物理模型，分析了制

3、動(dòng)工況下平行連桿式重載鍛造操作機(jī)懸掛模型中各桿件的受力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用牛頓-歐拉方程法建立了制動(dòng)工況下懸掛系統(tǒng)的單自由度動(dòng)力學(xué)微分方程，為研究操作機(jī)緩沖剛度與阻尼參數(shù)提供了條件;同時(shí)，利用拉格朗日法對(duì)懸掛系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)能、勢(shì)能分析，建立了懸掛系統(tǒng)雙自由度的動(dòng)力學(xué)微分方程，為研究制動(dòng)工況下懸掛系統(tǒng)中回彈裝置和緩沖裝置的耦合性能對(duì)系統(tǒng)振動(dòng)的影響提供了前提。再者，利用MATLAB軟件平臺(tái)，使用四階龍格-庫(kù)塔法分別求解了單自由度牛頓-歐拉方程和雙自

4、由度拉格朗日方程微分方程。分析了緩沖剛度和緩沖阻尼對(duì)吊桿擺角、鉗桿質(zhì)心位置變化規(guī)律的影響，為平行連桿式操作機(jī)懸掛系統(tǒng)緩沖裝置的剛度與阻尼設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。同時(shí)，獲得了制動(dòng)工況下回彈裝置和緩沖裝置的耦合性能對(duì)懸掛系統(tǒng)轉(zhuǎn)臂擺角、吊桿擺角、鉗桿質(zhì)心的變化規(guī)律，明確了懸掛系統(tǒng)中回彈裝置和緩沖裝置的耦合性能對(duì)提高操作機(jī)控制精度的作用。最后，通過(guò)Adams軟件仿真，獲得了制動(dòng)工況下操作機(jī)懸掛系統(tǒng)中緩沖裝置對(duì)懸掛系統(tǒng)的影響實(shí)驗(yàn)曲線;并進(jìn)一步得到了回