基于虚功原理的一种新型锻造操作机主运动机构动力学分析

来源：机械工程学报杂志2016年第9期北京时间：

作者：丁华锋, 祖琪, 冯泽民

单位：1. 燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室 秦皇岛 066004; 2. 先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室(燕山大学) 秦皇岛 066004; 3. 燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室 秦皇岛 066004

摘要：提出一种新型6自由度前后双提升驱动式锻造操作机。基于复矢量法对操作机主运动机构的运动学进行全面分析。其次将液压缸的缸体和活塞杆简化为一个构件的情况下,基于虚功原理推导并建立主运动机构的动力学数学模型。分别在水平升降运动、俯仰运动以及前后缓冲运动三种运动状态下对夹钳末端进行正弦速度规划,并在给定负载情况下对动力学模型进行了仿真分析。将该简化模型与实际中将液压缸的缸体和活塞杆分为两个构件的动力学模型进行仿真对比分析,得到各驱动液压缸分别在三种运动状态下输出驱动力的误差曲线。结果表明该新型锻造操作机的主要承重构件为前提升缸。简化模型等效于实际模型,并且有效简化了动力学的建模过程。研究结果为该机构的设计和应用提供了重要的理论依据。

关键词：动力学分析,新型锻造操作机,虚功原理,运动学分析；

基金资助：国家自然科学基金资助项目(51275437, 51422509)