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工程设计学报
工程设计学报  2013, Vol. 20 Issue (4): 303-308    
工程设计理论、方法与技术     
湿喷机机械臂喷枪振动特性的研究
 刘亚东1, 杨忠炯1,2, 周立强1,2, 胥景1
1.中南大学 机电工程学院，湖南 长沙 410083;
2.中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室，湖南 长沙 410083
The vibration characteristics of wet spraying machine manipulator gun
 LIU  Ya-Dong1, YANG  Zhong-Jiong1,2, ZHOU  Li-Qiang1,2, XU  Jing1
1. College of Mechanical and Electrical Engineering， Central South University， Changsha 410083， China;
2. State Key Laboratory of High Performance Complex Manufacturing， Central South University， Changsha 410083， China
 全文: PDF(816 KB)   HTML
摘要： 为了提高某公司生产的CHP30型湿喷机机械臂的工作性能，运用DH坐标法对该机械臂进行运动学分析；基于刚柔耦合系统动力学理论，建立了机械臂的刚柔耦合模型，利用ADAMS分别对机械臂的刚性模型和刚柔耦合模型进行了动力学分析，得到了不同载荷情况下机械臂末端在各坐标轴方向上的位置曲线.仿真结果表明：机械臂和混凝土的重力动载荷以及喷射作用力是其产生振动的主要原因，最大振幅约为0.04 m，与实际情况相吻合；端部喷射作用力对机械臂末端振动的影响程度因喷射方位的改变而变化，喷射侧面时，振幅最大，喷射顶部时，振幅最小；橡胶输送管悬挂在2个锁扣上时对机械臂的振动影响较小.仿真结果对湿喷机机械臂的设计有一定的指导作用，同时为机械臂末端的轨迹规划和机械臂的疲劳分析提供了理论依据．
关键词： 机械臂;  刚柔耦合模型;  动力学分析;  振动幅值    
Abstract: To improve the working performance of the manipulator of the wet spraying machine CHP30， the manipulator kinematic dynamic characteristics were obtained by using the DH coordinate method. According to the kinetic theory of rigidflexible coupling system， the rigidflexible coupling model of the manipulator was established; then through the rigid model of the manipulator and rigidflexible coupling model dynamics analysis in ADAMS， we obtained the location curve of the end portion of manipulator in each direction of the axis under different load cases. The simulation conclusion shows that the manipulator and concrete gravity dynamic load， and the injection force are the main reason of vibration， the maximum amplitude of vibration is 0.04 m and consistent with the actual situation. The degree of influence of the manipulator coming from the end portion of the ejection force changes with the injection orientation， when the ejection is side surface， the amplitude is largest， but the top side， the amplitude is minimum; and when the rubber feed pipe hangs in the two locks， it has small impact on the vibration. The simulation results are helpful to the design of the manipulator， also provide the theory basis for the trajectory planning and the fatigue analysis of the manipulator.
Key words: manipulator    rigid-flexible coupling model    dynamic analysis    vibration amplitude
出版日期: 2013-08-28
基金资助:

国家重点基础研究发展计划（973计划）资助项目（2013CB035404）．
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刘亚东
杨忠炯
周立强
胥景

引用本文:

刘亚东, 杨忠炯, 周立强, 胥景. 湿喷机机械臂喷枪振动特性的研究[J]. 工程设计学报, 2013, 20(4): 303-308.

LIU Ya-Dong, YANG Zhong-Jiong, ZHOU Li-Qiang, XU Jing. The vibration characteristics of wet spraying machine manipulator gun. Chinese Journal of Engineering Design, 2013, 20(4): 303-308.

链接本文:

https://www.zjujournals.com/gcsjxb/CN/    或    https://www.zjujournals.com/gcsjxb/CN/Y2013/V20/I4/303

[1] 张嘉宁,张明路,李满宏,张坦. 面向灰库清理的超大伸缩比机械臂结构设计与刚度优化[J]. 工程设计学报, 2022, 29(4): 430-437.
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[3] 王学军,普江华,陈明方. 自动化生产线用同步带传动升降机的动态特性分析[J]. 工程设计学报, 2022, 29(2): 212-219.
[4] 刘晓瑜, 田颖, 张明路. 水下机械手动力学研究综述[J]. 工程设计学报, 2021, 28(4): 389-398.
[5] 叶锦涛, 刘凤丽, 郝永平, 刘双杰, 郭梦辉, 冯卓航. 一种超低空飞行的仿生扑翼飞行器的设计及分析[J]. 工程设计学报, 2021, 28(4): 473-479.
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[11] 范曙远, 王海波, 吴小笛, 张乐, 张龙. 工业装配外骨骼机械臂承重性能研究[J]. 工程设计学报, 2018, 25(6): 697-702.
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[14] 黄超, 刘衍聪, 伊鹏. 孵化蛋车装卸机械臂的设计与试验[J]. 工程设计学报, 2017, 24(5): 601-608.
[15] 吴垚, 曹巨江, 刘言松, 燕卫亮. 曲柄群驱动机构刚柔耦合的动平衡研究[J]. 工程设计学报, 2016, 23(5): 468-480.