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为满足多样化景观绿篱修剪造型对修剪机器人工作空间、结构刚度和强度的需求，设计一种用于园林绿植的五自由度修剪机器人结构。首先采用D-H法对机器人进行建模与运动学分析，利用蒙特卡洛法得到机器人的工作空间；然后以球形绿篱为修剪目标，基于机器人有效空间体积比和速度全域性能指标，确定机器人臂架结构主要杆件的尺寸；最后对臂架结构进行有限元静力学和振动模态仿真分析。仿真结果表明：当大臂尺寸为800 mm，小臂尺寸为900 mm，腕臂尺寸为350 mm时，该机器人垂直修剪作业范围为0~2 000 mm，水平修剪作业范围为-1 300~1 300 mm，工作空间可满足园林绿篱的修剪需求；臂架结构的最大等效应力为34.245 MPa，最大变形为1.897 1 mm，刚度和强度均满足技术指标的要求，且其固有频率可有效避开外界频率，避免共振现象。本研究为景观绿篱修剪机器人研制提供机械结构设计方法与方案，具有一定的应用价值。 相似文献
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针对副车架柔性变形对平顺性的影响,建立了某车的后副车架模型,利用HyperMesh对该后副车架进行典型工况下的强度和模态分析,将生成的.mnf柔性文件代入该车模型中以替换原有副车架,得到含柔性副车架的整车刚柔耦合模型。通过ADAMS对所建刚柔耦合整车模型进行随机沥青路面及脉冲路面仿真,并与含刚性副车架的整车模型进行对比分析。结果表明:相比具有刚性副车架的整车模型,在两种路面下,刚柔耦合整车模型的驾驶员座椅处加权加速度均方根值更小,整车的平顺性更优。 相似文献
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载人作业平台在机械中应用非常广泛.文章以25m高空作业车的臂架系统为研究对象,对高空作业车和伸缩臂进行了结构分析、工况分析和强度计算.提出了臂架系统优化设计方案,为运用现代优化设计方法,如有限元分析法提供了基本参数. 相似文献
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【目的】在设计机械产品时,可靠性是必不可少的技术指标,若产品可靠性差,将提高废品率、增加生产成本。为了提高机械产品的工作效率,亟需对产品的可靠性进行研究分析。【方法】笔者结合项目组课题“车载式绿篱苗木修剪机设计与研究”,针对其修剪刀具存在的磨损、变形、寿命短等问题,以修剪切削力为中间媒介,分析修剪机刀具失效原理,建立了刀具失效率模型,通过有限元分析方法找出几何参数与刀具可靠度之间的关系,并结合试验数据得出修剪机刀具可靠度的多维度相关因素及变化规律。【结果】1）减小修剪机刀具的修剪前角,可靠度也会降低。2）修剪机刀具的可靠度随着修剪主偏角的增大而降低。修剪机刀具的主偏角越小,修剪刀具的可靠度就越高,对刀具的修剪工作就越有利。【结论】可以根据修剪切削力的大小判断刀具可靠度的大小,实际试验结果与文章推论相符合。该分析方法简单有效,较好地达到了降本增效的目的,对其他机械产品的可靠性分析有较大的参考价值。 相似文献
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《拖拉机与农用运输车》2015,(1)
基于刚柔耦合模型优化分析计算量大与计算周期长这一现状,提出了一种可提高优化效率的方法;在详细阐述此方法流程的基础上,以某型车前麦弗逊独立悬架系统作为研究对象,基于柔化处理流程的详细说明,对相关弹性部件进行柔化处理,建立研究对象的刚柔耦合模型,拟合系统的响应面近似模型,进而完成系统的多目标优化设计分析,最后将优化结果代入原模型中进行仿真对比,证明了此方法的可行性。 相似文献
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通过对以往林果业绿篱修剪情况的分析,发现采用人工修剪绿篱时,存在人工劳动强度较大、工作效率较低等问题,限制了林果业绿篱修剪水平的提升。随着科学技术的发展,绿篱修剪机械手逐渐被提出来并投入研发中。为此,设计了苗木修剪机械手,且通过D-H矩阵理论,实现对苗木修剪机械手运动学正解、逆解的求解,将其应用于实际林果业修剪工作中。文中对林果业机械修剪手的总体设计进行了阐述,分析了林果业修剪机械手的主要结构及运动学正解、逆解,并通过仿真及试验,验证了林果业修剪机械手的设计效果。 相似文献
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葡萄生长期间进行适时修剪,可以减少不必要的营养流失,提高葡萄水肥利用率,但目前葡萄修剪还主要以人工修剪为主,手工修剪不但劳动强度大、生产效率低,而且长期的手工修剪对手指关节损伤大。手工修剪已经不适应现代化农业发展,且严重阻碍葡萄的规模化、标准化生产。使用CAXA软件绘制酿酒葡萄修剪机液压系统原理图的基础上,以葡萄修剪机液压系统中的举升油缸作为研究对象,根据实际需求计算油缸内径和活塞杆直径,并进行强度校核。确定液压系统压力为15 MPa,经过计算液压油缸工作负载为3 526 N,油缸内径为32 mm,活塞杆直径为20 mm。分析双作用单杆活塞在举升油缸内速度以及缸内液体变化规律,利用AMESim软件对举升油缸回路进行建模仿真,经过仿真建模验证活塞杆速度为0.148 3 m/s。并通过田间试验验证其液压回路的正确性。通过仿真结果图像分析工作负载、油缸内径、压力及流量的变化曲线,在田间试验中油缸进口压力达到预定压力15 MPa,出口压力为2.5 MPa,温度保持在29℃～35℃之间,符合设计要求。 相似文献
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行驶平顺性分析在汽车研发过程中是至关重要的组成部分.对某型客车进行研究,利用ADAMS/Car模块建立客车的前后悬架模型、转向系模型、轮胎模型、动力总成模型、横向稳定杆模型和车架柔性体模型等子系统模型,并在ADAMS/Car中将上述模型组建成整车刚柔耦合模型.对建立的模型进行平顺性仿真,并对该客车进行了平顺性实车道路试验.最后利用ADAMS/Insight中的试验设计对整车刚柔耦合模型的悬架参数进行了优化设计. 相似文献
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目前以卡车、拖拉机为承载车的绿篱修剪机因为体积庞大、轮式承载车通过性差而无法在狭窄、凹凸不平等复杂路面作业,因此,需要一种小型的绿篱修剪机,并以履带底盘作为其承载机构。本文以在狭窄、凹凸不平等复杂地形作业的小型绿篱修剪机履带底盘为研究对象,对履带底盘在斜坡上的横向、纵向稳定性以及翻越垂直壁和跨越壕沟过程中的越障性能进行分析,得出小型绿篱修剪机履带底盘越障性能与其结构参数的内在联系。利用多体动力仿真软件RecurDyn对履带底盘进行三维建模,并对分析结果进行仿真验证。验证表明,所建立的小型绿篱修剪机履带底盘模型,在黏土路面以低速挡(1.08 km/h)行驶时,最大纵向上坡角度为32°,翻越垂直壁最大高度为145 mm,跨越壕沟最大宽度为275 mm;履带底盘质心向前、向下移动不但能提高其在不同工况下的越障能力,而且越障过程更稳定;降低车速,有利于提高其越障稳定性。 相似文献
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农用运输车控制臂有限元分析与疲劳预测 总被引：1，自引：1，他引：0
在HyperMesh软件中建立某农用运输车控制臂有限元模型,通过Optistruct求解器完成控制臂模态分析设置,提取模态参数,生成控制臂中性模态mnf文件。进一步分析控制臂模态性能,设计控制臂模态试验方案,提取控制臂试验模态参数,验证有限元模型的正确性。基于多体动力学、刚柔耦合理论,在ADAMS/Car模块中,导入控制臂中性模态mnf文件,建立前悬架多体刚柔耦合模型。同时,装配后悬架系统、动力总成系统、转向系统、车身模型、轮胎等系统,建立整车多体刚柔耦合模型。在ADAMS/Car模块中建立B级路面,模拟整车模型在B级路面行驶工况,提取控制臂随机载荷疲劳数据。结合材料的S-N曲线,在Optistruct求解器中设置疲劳分析求解参数,进行疲劳寿命分析并完成控制臂疲劳寿命评价。 相似文献
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针对现行电动汽车再生制动的不足,提出一种新型电磁机械耦合再生制动系统(EMCB),进行了动力学分析和耦合机理研究;针对目前传统ABS离散开关控制的不足,基于EMCB系统和模糊自适应滑模控制提出了一种连续状态控制的ABS控制策略,以对接路面下的车辆直行制动工况和低附路面下的弯道制动工况为例,对车轮滑移率、制动能回收率、制动稳定性等进行了仿真分析。研究结果表明,所提出的ABS控制策略具有良好的响应性、鲁棒性和滑移率控制性能,既保证了制动稳定性和制动效能,又提高了制动能回收率,有效增加了电动汽车的续驶里程。 相似文献
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随着混凝土泵车向轻量化方向发展,轻量化的臂架结构需求日益突出.以某型号混凝土泵车臂架结构为例,提出一种桁架式臂架结构拓扑优化设计方法.从臂架系统最危险工况的静力分析结果可知,末节臂架设计趋于保守.为充分发挥材料的承载性能,首先基于子结构法提取臂架的边界条件,然后根据臂架刚度和强度的工程设计要求,对臂架结构进行拓扑优化.... 相似文献
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综述了轨道动力稳定车方面的国内研究进展,介绍了轨道动力稳定车的基本结构和稳定装置的工作原理。重点阐述了轨道动力稳定车在结构改造、多刚体动力学和刚柔耦合动力学三方面的研究进展,对比了后两种研究方法,指出运用刚柔耦合动力学理论研究轨道动力稳定车的优越性和合理性。 相似文献
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使用手持式绿篱修剪机进行园林绿化作业时,枝条的工作阻力、绿篱机的自重及运动部件产生的惯性力将不断地通过操作手柄传递到人体上。本研究从人体工程学角度出发,引入软固体压切断裂力学理论,通过对绿篱修剪需要的切割力及其传递过程的理论分析和实际测试,建立了手持式绿篱机作业过程的人机相互作用的力学关系。结果表明,作用于绿篱机手柄上的纵向力及垂直力主要与绿篱机的自重及运动部件的惯性力有关,而与绿篱枝条的切割阻力无关,但绿篱枝条切割阻力的增加将会引起绿篱机手柄上的横向力及手柄扭矩的急剧突变。期望本研究能为新型绿篱机切割装置的性能改进和先进拟人化智能修剪机器人的设计研发提供相应的理论基础。 相似文献
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鼓式制动器三维热—机耦合温度场仿真 总被引：4，自引：0，他引：4
通过对鼓式制动器惯性制动时蹄鼓摩擦接触状态分析,考虑接触副摩擦因数温度特性,以EQ1208车后桥鼓式制动器为例,对建立的鼓式制动器热-机耦合三维有限元模型进行了惯性制动工况数值仿真,得到了鼓式制动器耦合瞬态温度场仿真结果.A测试点温升试验结果与仿真结果对比,两者变化趋势相同,且吻合较好.对在惯性制动工况下的鼓式制动器温升主要影响因素(车速和道路坡度)进行了仿真分析. 相似文献
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《农业装备与车辆工程》2017,(4)
利用动力学软件ABAQUS和MSC.adams建立某种船用气胎摩擦离合器的刚柔耦合模型,利用在网格节点上平均加模态力成功地模拟了气胎的充放气过程,并对离合器的刚柔耦合模型进行动力学有限元分析。通过研究4种不同的气胎充气时间,两种不同的摩擦片接触摩擦系数和两种不同的从动端转动惯量(分别对应离合器工作和空载)等工况下从动端角加速度总振级的大小,利用控制单一变工况法,比较了不同工况下的振动冲击性能。分析结果表明:较长的气胎充气时间,较小的接触摩擦系数,离合器接合时的振动冲击较小。另外,离合器为空载时,从动端振动噪声较大,离合器工作时,气胎和摩擦片的振动噪声较大,为该类型离合器的制造参数选择提供了重要的参考意义。 相似文献