基于并聯(lián)機(jī)械手的液料自動卸車裝置機(jī)械系統(tǒng)研究.pdf

1、石油化工液料裝卸設(shè)備的裝卸效率和使用性能隨著石油化工企業(yè)規(guī)模的日益壯大逐漸受到重視。目前，多數(shù)企業(yè)仍沿用傳統(tǒng)的純?nèi)斯げ僮餮b卸車專用設(shè)備（軟管和鶴管），存在著裝卸設(shè)備與卸料口對位不準(zhǔn)確、工人勞動強(qiáng)度大、效率低等弊病。為改善這一現(xiàn)狀，本文提出將六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)技術(shù)引用到液料裝卸設(shè)備自動化改造中，旨在研發(fā)用于汽車運(yùn)輸方式下的新型液料自動卸車裝置。本文重點(diǎn)對液料自動卸車裝置的機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行研究、設(shè)計(jì)和優(yōu)化，設(shè)計(jì)了液壓驅(qū)動式軟管接頭機(jī)構(gòu)和滿足大范圍

2、任務(wù)工作空間的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，搭建了裝置的聯(lián)合仿真試驗(yàn)平臺，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的可行性。
　　首先，明確了液料自動卸車裝置的功能需求，確定關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，分析了軟管接頭與槽車卸料口對接過程，研究了考慮柔順性的自動對接方法，結(jié)合實(shí)際工況確定了將軟管固連于液壓驅(qū)動的并聯(lián)平臺上的自動對接方式，建立了基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的液料自動卸車裝置機(jī)械系統(tǒng)整體方案。
　　其次，針對軟管接頭與槽車卸料口可靠自動對接功能，依據(jù)偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)原理適應(yīng)性設(shè)計(jì)了液壓驅(qū)動

3、式軟管接頭機(jī)構(gòu)。研究了液壓驅(qū)動式軟管接頭的機(jī)構(gòu)原理，確定了機(jī)構(gòu)運(yùn)動參數(shù)，基于Matlab對機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析和動力學(xué)分析，并驗(yàn)證了機(jī)構(gòu)的自動卡緊功能，完成了關(guān)鍵件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度分析。
　　并聯(lián)機(jī)構(gòu)作為液料自動卸車裝置核心的支撐操作平臺，其結(jié)構(gòu)參數(shù)決定著卸車裝置運(yùn)動性能。依據(jù)技術(shù)指標(biāo)要求初步確定了經(jīng)驗(yàn)結(jié)構(gòu)參數(shù)，分析了其運(yùn)動學(xué)性能、動力學(xué)性能和工作空間。在此基礎(chǔ)上，探討了并聯(lián)機(jī)構(gòu)的工作空間、液壓缸行程、靈巧度與結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系。綜合考

4、慮以上各矛盾目標(biāo)，基于遺傳算法優(yōu)化了結(jié)構(gòu)參數(shù)，使機(jī)構(gòu)綜合性能提高17.8％。該并聯(lián)平臺可實(shí)現(xiàn)側(cè)移0.5m、縱移0.5m、升降0.2m、俯仰20°、偏航20°、滾動20°的運(yùn)動范圍。
　　最后，基于多軟件聯(lián)合仿真的方法搭建了集成化仿真實(shí)驗(yàn)平臺和研究了系統(tǒng)性能?；贛atlab/Simulink建立了液壓伺服系統(tǒng)仿真模型；基于Adams軟件建立了機(jī)械系統(tǒng)虛擬樣機(jī)，完成了運(yùn)動學(xué)仿真驗(yàn)證；基于Adams/Controls接口模塊搭建了聯(lián)合