RPR-RPP六桿機構的動(dòng)力學(xué)仿真

ee科技創(chuàng )新導報工程技術(shù)RPR-RPP六桿機構的動(dòng)力學(xué)仿真伍英(湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院機械工程系湖北十堰442002)摘要:為了研究RPR一RPP六桿機構的工作過(guò)程,便于RPR-RPP六桿機構的設計、改進(jìn)和使用,在 ADAMS中建立了RPR一RPP六桿機構的維工作模型,對 ADAMS中模型的各部分進(jìn)行了設置,對RPR一BPP六桿機構工作過(guò)程進(jìn)行了仿真分析,對RPR-RPP六桿機構結構參數進(jìn)行了優(yōu)化研究。關(guān)鍵詞:RPR-RPP六桿機構三維足模仿真中圖分類(lèi)號:TH122文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)10(b)-0099-02牛頭刨床是一種常見(jiàn)的金屬切削機RPP六桿機構的優(yōu)化設計打下基礎,有必塊2、擺動(dòng)導桿3構成擺動(dòng)導桿機構,由床,RPR一RPP六桿機構應用于牛頭刨床的要分析RPR一RPP六桿機構的結構和工作曲柄1作為原動(dòng)件做圓周運動(dòng),帶動(dòng)滑塊2執行機構,實(shí)現將回轉運動(dòng)轉變?yōu)橹本€(xiàn)往原理,建立RPR-RPP六桿機構虛擬樣機,作圓周運動(dòng);滑塊2沿擺動(dòng)導桿3滑動(dòng),帶動(dòng)復運動(dòng)的重要功能,RPR-RPP六桿機構對并對其工作過(guò)程進(jìn)行仿真和優(yōu)化;為對其擺動(dòng)導桿3左右擺動(dòng);擺動(dòng)導桿3帶動(dòng)滑塊4牛頭刨床的工作性能起著(zhù)非常關(guān)鍵作用;進(jìn)一步深入研究提供了基礎。左右擺動(dòng);滑塊4在執行構件5上作上下滑隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展,在機構設計中計動(dòng),帶動(dòng)執行構件5左右移動(dòng)。執行構件5左算機輔助設計得到了迅猛發(fā)展,特別為其1RPR-RP六桿機構的結構及工作機理行時(shí),刨刀進(jìn)行切削,稱(chēng)工作行程:執行構建模仿真提供了極大的方便,以往的文獻牛頭刨床實(shí)現刨頭切削運動(dòng)的六桿機件5右行時(shí),刨刀不工作,稱(chēng)空行程。通過(guò)對其作了許多分析和研究2,為了對RPR-構是一個(gè)關(guān)鍵機構,RPR-RPP六桿機構結 ADAMS仿真及優(yōu)化,為提高牛頭刨床的工1000N構簡(jiǎn)圖如圖1所示。由曲桿1、滑塊2、擺動(dòng)導作質(zhì)量提供了新的設計思路和方法。桿3、滑塊4、執行構件5、機架6等組成。曲桿2RPR-RPP六桿機構工作仿真模型的建立在圖1中,各構件的尺寸為rl=400m=1600mm,AD=1000mm,轉動(dòng)副A到滑塊5的滑道的垂直距離為800mm,各構件質(zhì)心在構件的中心處,曲柄1做勻速圓周運動(dòng),以等角速度2rrad/s逆時(shí)針?lè )较蚧剞D執行構件5的工作阻力F=1000N。建立好的RPR一RPP六桿機構的三維工作模型如圖2所示。模型中有六個(gè)構件,五個(gè)活動(dòng)構件,有四個(gè)旋轉副,三個(gè)移動(dòng)副,一個(gè)外力,曲桿:2一滑塊;3一擺動(dòng)導桿:4一滑個(gè)旋轉驅動(dòng),整個(gè)機構以曲柄1所處水平位塊;5一執行構件;6—機架置為最初位置,求出設計點(diǎn)的坐標,各設計圖1 RPR-RP六桿機構的結構簡(jiǎn)圖圖2RPR-RP六桿機構的三維工作模型點(diǎn)坐標如表1所示3 RPR-RPF六桿機構的工作過(guò)程仿真一L0:-1500模型各部分設置好后,進(jìn)行仿真試驗。t2-155由于曲柄轉速為/s,因此每轉動(dòng)周的時(shí)間是1s,設置仿真時(shí)間為2.5s,步數設為100步,設置合適的求解器和求解精度進(jìn)行RPR一RPP六桿機構工作過(guò)程仿真分析,這樣,在物理樣機制造出來(lái)之前就可以對RPR一RPP六桿機構的工作過(guò)程進(jìn)行仿真硏究及設計改進(jìn)。執行構件5的水平加速度a(mm·s-2)隨時(shí)間t(s)變化如圖3的實(shí)線(xiàn)所圖3執行構件的水平加速度隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)表1各設計點(diǎn)坐標坐標X(mm)Z(mm)機構分析及優(yōu)化對于牛頭刨床的刨削加工來(lái)說(shuō),當刨ABDE400頭的速度為勻速時(shí),其加工質(zhì)量最好。而加1000速度的大小是反映速度的波動(dòng)范圍大小的485.563最好依據。所以減小加速度的最大值,有利表2設計變量分析結果于減小速度的波動(dòng)。圖3實(shí)線(xiàn)表示執行構件段計變量名稱(chēng)設計點(diǎn)的坐標位置初始值m)在初始位置的收感度ms山中國煤化工線(xiàn),要對執行構件OINT DXDV-2 POINT_DY-1000CNMHGS的參數化建模DV 3POINT AX272.6ADAMS/View提供了設計研究、試驗設計DV 4POINT_AY038.6(下轉101頁(yè))科技創(chuàng )新導報 Science and Technology Innovation Herald99工程技術(shù)8cmc科技創(chuàng )新導報色度一飽和: Intensity-Hue- Saturation)變與背景對比度低、邊緣模糊:可見(jiàn)光圖像對重要的作用。換、平均、加權平均、差分及比率、PCA(主比度相對較高,目標包含一定的細節信息圖像融合技術(shù)己經(jīng)在航天、監控、火力分量分析: Principal- Component- Analysis)、但在黑暗背景下具有不易觀(guān)察的隱蔽性;控制和精確制導等方面取得了應用。在美高通濾波等。這些方法在進(jìn)行融合處理時(shí)毫米波雷達圖像具有較強的穿透能力,可國,與美國國防高級研究項日處、海軍研究都不對參加融合的圖像進(jìn)行分解變換,融穿透人體和衣物檢測到人身上隱藏的物實(shí)驗室等單位長(cháng)期合作的 Lockheed Matrin合處理只是在一個(gè)層次上進(jìn)行的,因此均品電子和導彈公司一直致力于研究圖像融合屬于早期的圖像融合方法。通過(guò)來(lái)自多個(gè)傳感器的圖像進(jìn)行融合和數據融和方面的工作。它的研究包括了到20世紀80年代中期,人們又提出了基后,獲得的融合圖像包括了任何單一傳感從多光譜數據的搜集和建模,到傳感器設于金字塔的圖像融合方法,其中包括拉普器均無(wú)法提供的信息,通過(guò)對來(lái)自多個(gè)傳計、軟件和處理設計、顯示參數等各個(gè)方拉斯金字塔、梯度金字塔、比率低通金字塔感器的圖像進(jìn)行融合后獲得的圖像包含了面。美國國防部在2005年研制出基于圖像等,并開(kāi)始將圖像融合技術(shù)應用于一般圖任何單一傳感器無(wú)法提供的精確信息。美與數據融和技術(shù)的覆蓋射頻、可見(jiàn)光、紅外像(可見(jiàn)光圖像、紅外圖像、多聚焦圖像、遙國的“PoST-尾刺”便攜式地對空導彈采用波段公用孔徑的有源/無(wú)源一體化探測器感圖像等)的處理。20世紀90年代,隨著(zhù)小波紫外/紅外雙模導引頭,其紫外探測器主要系統。在21世紀的數字化戰場(chǎng)上,英國、美理論的發(fā)展與廣泛應用,小波變換技術(shù)為用于探測白天飛機頭部鋁合金蒙皮反射陽(yáng)國、德國、荷蘭、捷克以及俄羅斯等國家都圖像融合提供了新的工具,使圖像融合技光中的紫外線(xiàn),它的光譜輻射兩度比晴空在發(fā)展自主式炮彈系統和先進(jìn)的偵察車(chē)及術(shù)的研究呈不斷上升趨勢,應用的領(lǐng)域也背景高出1-4個(gè)數量級,這樣很容易將目標偵寮設備,偵察車(chē)上基本都是熱像儀、激光遍及到遙感圖像處理、計算機視覺(jué)、自動(dòng)目從天空背景分辨岀來(lái);若采用圖像融合技測距儀、電視攝像儀等多個(gè)傳感器進(jìn)行融標檢測、城市規劃、交通管制、機器人導航、術(shù)將微光夜視儀和紅外圖像進(jìn)行融合,可合處理,這些設備都不同程度的涉及到圖決策支持系統、大型經(jīng)濟信息、醫學(xué)圖像處以發(fā)揮微光成像和紅外成像的各自?xún)?yōu)勢,像融合技術(shù)。美國陸軍司令部計劃從2007使圖像更逼真、更清晰;同時(shí)可以擴展成紅年開(kāi)始逐漸裝備“追蹤者”偵察車(chē),以提高外波段在近紅外、中紅外和遠紅外波段同現役裝甲車(chē)輛的指揮、控制、情報、偵查、監3圖像融合中常用的傳感器時(shí)成像,更利于識別偽裝,因為在寬波段視的綜合能力。圖像融合的主要數據主要來(lái)源于各種上,偽裝網(wǎng)之類(lèi)的物體很難在近紅外和遠傳感器,目前常用的傳感器及其主要特征紅外波段同時(shí)模仿實(shí)物的光譜特征參考文獻如表1所示,除了表中的主要圖像傳感器]袁洲力,郝建新,石軍南.多源遙感影像外,還有其他的圖像傳感器如紫外光成像4圖像融合的發(fā)展與應用的融合方法效果分析J].中南林業(yè)調查儀、X射線(xiàn)成像儀、超聲波成像儀等等。各種合技術(shù)最早在衛星遙感技術(shù)上規劃,2010(4)圖像傳感器所獲取的圖像的特性不同,這得到應用。隨著(zhù)多光譜傳感器的廣泛應用,[2]于洪偉,劉紅軍,袁曉宏,等.一種邊緣些特性有時(shí)可能由相同的物理現象導致,各種傳感器在一個(gè)地區獲得大量不同尺特征增強的多源遙感影像融合方法研也有可能來(lái)自不同的物理現象。例如,紅外度、不同光譜、不同時(shí)相的圖像數據,通過(guò)究[J測繪與空間地理信息,2010(1)圖像不依賴(lài)于外部的光線(xiàn),利用場(chǎng)景內物圖像融合技術(shù)的信息互補機制,減少或抑體本身各個(gè)部分熱輻射的差異獲取物體圖制單一信息源對感知對象或環(huán)境解釋的多像的細節。所以紅外圖像一般較暗,信噪比義性、不確定性和誤差,因此圖像信息融合低、無(wú)彩色信息、缺少層次感,且目標圖像對于航空、航天、地理普查和詳查有著(zhù)至關(guān)(上接99頁(yè)最大加速度的最小值,得出優(yōu)化前后的加2009和優(yōu)化分析等參數化分析方法速度的變化曲線(xiàn)如圖3的虛線(xiàn)所示,圖3的(2]曲秀全,陳照波,焦映厚.RPR-RPP六參數化的模型可以使用戶(hù)方便地修改實(shí)線(xiàn)為優(yōu)化前的加速度隨時(shí)間的變化曲桿機構的 MATLAB動(dòng)力學(xué)仿真[J機械而不用考慮模型內部之間的關(guān)聯(lián),優(yōu)化后,線(xiàn),圖3的虛線(xiàn)為優(yōu)化后的加速度隨時(shí)間的傳動(dòng),2003,27(6):13-15,40ADAMS將自動(dòng)在模型中改動(dòng)為優(yōu)化后的變化曲線(xiàn),將圖3的實(shí)線(xiàn)和虛線(xiàn)進(jìn)行比較,3]曲秀全,焦映厚,陳照波,RPR-RPP六結果?？梢钥闯黾铀俣鹊淖畲笾迪陆档姆?即桿機構的 MATLAB運動(dòng)學(xué)仿真].機械對牛頭刨床RPR一RPP六桿機構進(jìn)行優(yōu)化的效果傳動(dòng),2003,26(5):18-21加速度優(yōu)化,先把A和D設計點(diǎn)的位置進(jìn)行4」徐梓斌.六桿機構運動(dòng)學(xué)仿真的參數化,來(lái)確定對系統影響最大的變量,設5結語(yǔ)MATLAB實(shí)現[J].煤礦機械,2006,27計變量對加速度的最大值的分析結果見(jiàn)表從工程實(shí)際出發(fā),簡(jiǎn)介了RPR-RPP六(4):617~618桿機構的結構及工作機理,運用虛擬樣機5】李衛民,基于Java3D的連桿機構創(chuàng )新設由表2可以看出,設計變量DV_1、DV_2技術(shù),利用動(dòng)力學(xué)分析軟件 ADAMS,建立計虛擬實(shí)驗平臺的研究與實(shí)現[D].石家的敏感度(樣機有關(guān)性能對設計變量值的了RPR-RPP六桿機構的三維參數化模型莊鐵道學(xué)院,2008變化的敏感程度)為負,即 POINT_DX和對 ADAMS中模型的各部分進(jìn)行了設置,對[6]常潔.變速輸紙機構性能分析與研究POINT_DY的位置值越小,執行構件的水RPR-RPP六桿機構工作過(guò)程進(jìn)行了仿真[D].西安理工大學(xué),2007平的加速度越小;設計變量DV_3、DV_4的分析,為以后對RPR-RPP六桿機構結構參[7]張春林.機械原理,北京:高等教育出版敏感度為正,即 POINT_AX和 POINT_AY數最優(yōu)匹配方而進(jìn)行研究有重要意義,為社,2010的位置值越大,執行構件的水平的加速度提高牛頭刨床的工作質(zhì)量提供了新的設計[8楊華文.基于虛擬樣機的地面高速滑動(dòng)越小;設計變量DV_3的敏感度最大,也就思路和方法。中國煤化工D]南京航空航天是說(shuō),“ POINT AX”的位置對加速度的影響最大。根據設計變量的不同,進(jìn)行一系列參考文獻CNMHG的仿真,獲得加速度的最小值。通過(guò)[l]郝利青.基于計算機輔助工業(yè)設計的生ADAMS的優(yōu)化仿真可以得出執行構件的物瓣膜造型優(yōu)化設計[D].山東大學(xué)科技創(chuàng )新導報 Science and Technology Innovation Herald101