ee科技創(chuàng)新導(dǎo)報工程技術(shù)RPR-RPP六桿機構(gòu)的動力學(xué)仿真伍英(湖北汽車工業(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(gòu)的工作過程,便于RPR-RPP六桿機構(gòu)的設(shè)計、改進和使用,在 ADAMS中建立了RPR一RPP六桿機構(gòu)的維工作模型,對 ADAMS中模型的各部分進行了設(shè)置,對RPR一BPP六桿機構(gòu)工作過程進行了仿真分析,對RPR-RPP六桿機構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化研究。關(guān)鍵詞:RPR-RPP六桿機構(gòu)三維足模仿真中圖分類號:TH122文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2011)10(b)-0099-02牛頭刨床是一種常見的金屬切削機RPP六桿機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計打下基礎(chǔ),有必塊2、擺動導(dǎo)桿3構(gòu)成擺動導(dǎo)桿機構(gòu),由床,RPR一RPP六桿機構(gòu)應(yīng)用于牛頭刨床的要分析RPR一RPP六桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作曲柄1作為原動件做圓周運動,帶動滑塊2執(zhí)行機構(gòu),實現(xiàn)將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往原理,建立RPR-RPP六桿機構(gòu)虛擬樣機,作圓周運動;滑塊2沿擺動導(dǎo)桿3滑動,帶動復(fù)運動的重要功能,RPR-RPP六桿機構(gòu)對并對其工作過程進行仿真和優(yōu)化;為對其擺動導(dǎo)桿3左右擺動;擺動導(dǎo)桿3帶動滑塊4牛頭刨床的工作性能起著非常關(guān)鍵作用;進一步深入研究提供了基礎(chǔ)。左右擺動;滑塊4在執(zhí)行構(gòu)件5上作上下滑隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,在機構(gòu)設(shè)計中計動,帶動執(zhí)行構(gòu)件5左右移動。執(zhí)行構(gòu)件5左算機輔助設(shè)計得到了迅猛發(fā)展,特別為其1RPR-RP六桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)及工作機理行時,刨刀進行切削,稱工作行程:執(zhí)行構(gòu)建模仿真提供了極大的方便,以往的文獻牛頭刨床實現(xiàn)刨頭切削運動的六桿機件5右行時,刨刀不工作,稱空行程。通過對其作了許多分析和研究2,為了對RPR-構(gòu)是一個關(guān)鍵機構(gòu),RPR-RPP六桿機構(gòu)結(jié) ADAMS仿真及優(yōu)化,為提高牛頭刨床的工1000N構(gòu)簡圖如圖1所示。由曲桿1、滑塊2、擺動導(dǎo)作質(zhì)量提供了新的設(shè)計思路和方法。桿3、滑塊4、執(zhí)行構(gòu)件5、機架6等組成。曲桿2RPR-RPP六桿機構(gòu)工作仿真模型的建立在圖1中,各構(gòu)件的尺寸為rl=400m=1600mm,AD=1000mm,轉(zhuǎn)動副A到滑塊5的滑道的垂直距離為800mm,各構(gòu)件質(zhì)心在構(gòu)件的中心處,曲柄1做勻速圓周運動,以等角速度2rrad/s逆時針方向回轉(zhuǎn)執(zhí)行構(gòu)件5的工作阻力F=1000N。建立好的RPR一RPP六桿機構(gòu)的三維工作模型如圖2所示。模型中有六個構(gòu)件,五個活動構(gòu)件,有四個旋轉(zhuǎn)副,三個移動副,一個外力,曲桿:2一滑塊;3一擺動導(dǎo)桿:4一滑個旋轉(zhuǎn)驅(qū)動,整個機構(gòu)以曲柄1所處水平位塊;5一執(zhí)行構(gòu)件;6—機架置為最初位置,求出設(shè)計點的坐標(biāo),各設(shè)計圖1 RPR-RP六桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡圖圖2RPR-RP六桿機構(gòu)的三維工作模型點坐標(biāo)如表1所示3 RPR-RPF六桿機構(gòu)的工作過程仿真一L0:-1500模型各部分設(shè)置好后,進行仿真試驗。t2-155由于曲柄轉(zhuǎn)速為/s,因此每轉(zhuǎn)動周的時間是1s,設(shè)置仿真時間為2.5s,步數(shù)設(shè)為100步,設(shè)置合適的求解器和求解精度進行RPR一RPP六桿機構(gòu)工作過程仿真分析,這樣,在物理樣機制造出來之前就可以對RPR一RPP六桿機構(gòu)的工作過程進行仿真硏究及設(shè)計改進。執(zhí)行構(gòu)件5的水平加速度a(mm·s-2)隨時間t(s)變化如圖3的實線所圖3執(zhí)行構(gòu)件的水平加速度隨時間的變化曲線表1各設(shè)計點坐標(biāo)坐標(biāo)X(mm)Z(mm)機構(gòu)分析及優(yōu)化對于牛頭刨床的刨削加工來說,當(dāng)刨ABDE400頭的速度為勻速時,其加工質(zhì)量最好。而加1000速度的大小是反映速度的波動范圍大小的485.563最好依據(jù)。所以減小加速度的最大值,有利表2設(shè)計變量分析結(jié)果于減小速度的波動。圖3實線表示執(zhí)行構(gòu)件段計變量名稱設(shè)計點的坐標(biāo)位置初始值m)在初始位置的收感度ms山中國煤化工線,要對執(zhí)行構(gòu)件OINT DXDV-2 POINT_DY-1000CNMHGS的參數(shù)化建模DV 3POINT AX272.6ADAMS/View提供了設(shè)計研究、試驗設(shè)計DV 4POINT_AY038.6(下轉(zhuǎn)101頁)科技創(chuàng)新導(dǎo)報 Science and Technology Innovation Herald99工程技術(shù)8cmc科技創(chuàng)新導(dǎo)報色度一飽和: Intensity-Hue- Saturation)變與背景對比度低、邊緣模糊:可見光圖像對重要的作用。換、平均、加權(quán)平均、差分及比率、PCA(主比度相對較高,目標(biāo)包含一定的細節(jié)信息圖像融合技術(shù)己經(jīng)在航天、監(jiān)控、火力分量分析: Principal- Component- Analysis)、但在黑暗背景下具有不易觀察的隱蔽性;控制和精確制導(dǎo)等方面取得了應(yīng)用。在美高通濾波等。這些方法在進行融合處理時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行分解變換,融穿透人體和衣物檢測到人身上隱藏的物實驗室等單位長期合作的 Lockheed Matrin合處理只是在一個層次上進行的,因此均品電子和導(dǎo)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。通過來自多個傳感器的圖像進行融合和數(shù)據(jù)融和方面的工作。它的研究包括了到20世紀(jì)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(shù)據(jù)的搜集和建模,到傳感器設(shè)于金字塔的圖像融合方法,其中包括拉普器均無法提供的信息,通過對來自多個傳計、軟件和處理設(shè)計、顯示參數(shù)等各個方拉斯金字塔、梯度金字塔、比率低通金字塔感器的圖像進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,并開始將圖像融合技術(shù)應(yīng)用于一般圖任何單一傳感器無法提供的精確信息。美與數(shù)據(jù)融和技術(shù)的覆蓋射頻、可見光、紅外像(可見光圖像、紅外圖像、多聚焦圖像、遙國的“PoST-尾刺”便攜式地對空導(dǎo)彈采用波段公用孔徑的有源/無源一體化探測器感圖像等)的處理。20世紀(jì)90年代,隨著小波紫外/紅外雙模導(dǎo)引頭,其紫外探測器主要系統(tǒng)。在21世紀(jì)的數(shù)字化戰(zhàn)場上,英國、美理論的發(fā)展與廣泛應(yīng)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,它的光譜輻射兩度比晴空在發(fā)展自主式炮彈系統(tǒng)和先進的偵察車及術(shù)的研究呈不斷上升趨勢,應(yīng)用的領(lǐng)域也背景高出1-4個數(shù)量級,這樣很容易將目標(biāo)偵寮設(shè)備,偵察車上基本都是熱像儀、激光遍及到遙感圖像處理、計算機視覺、自動目從天空背景分辨岀來;若采用圖像融合技測距儀、電視攝像儀等多個傳感器進行融標(biāo)檢測、城市規(guī)劃、交通管制、機器人導(dǎo)航、術(shù)將微光夜視儀和紅外圖像進行融合,可合處理,這些設(shè)備都不同程度的涉及到圖決策支持系統(tǒng)、大型經(jīng)濟信息、醫(yī)學(xué)圖像處以發(fā)揮微光成像和紅外成像的各自優(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;同時可以擴展成紅年開始逐漸裝備“追蹤者”偵察車,以提高外波段在近紅外、中紅外和遠紅外波段同現(xiàn)役裝甲車輛的指揮、控制、情報、偵查、監(jiān)3圖像融合中常用的傳感器時成像,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(shù)據(jù)主要來源于各種上,偽裝網(wǎng)之類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模仿實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(yīng)用的融合方法效果分析J].中南林業(yè)調(diào)查儀、X射線成像儀、超聲波成像儀等等。各種合技術(shù)最早在衛(wèi)星遙感技術(shù)上規(guī)劃,2010(4)圖像傳感器所獲取的圖像的特性不同,這得到應(yīng)用。隨著多光譜傳感器的廣泛應(yīng)用,[2]于洪偉,劉紅軍,袁曉宏,等.一種邊緣些特性有時可能由相同的物理現(xiàn)象導(dǎo)致,各種傳感器在一個地區(qū)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自不同的物理現(xiàn)象。例如,紅外度、不同光譜、不同時相的圖像數(shù)據(jù),通過究[J測繪與空間地理信息,2010(1)圖像不依賴于外部的光線,利用場景內(nèi)物圖像融合技術(shù)的信息互補機制,減少或抑體本身各個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(jié)。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、無彩色信息、缺少層次感,且目標(biāo)圖像對于航空、航天、地理普查和詳查有著至關(guān)(上接99頁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(shù)化分析方法速度的變化曲線如圖3的虛線所示,圖3的(2]曲秀全,陳照波,焦映厚.RPR-RPP六參數(shù)化的模型可以使用戶方便地修改實線為優(yōu)化前的加速度隨時間的變化曲桿機構(gòu)的 MATLAB動力學(xué)仿真[J機械而不用考慮模型內(nèi)部之間的關(guān)聯(lián),優(yōu)化后,線,圖3的虛線為優(yōu)化后的加速度隨時間的傳動,2003,27(6):13-15,40ADAMS將自動在模型中改動為優(yōu)化后的變化曲線,將圖3的實線和虛線進行比較,3]曲秀全,焦映厚,陳照波,RPR-RPP六結(jié)果?？梢钥闯黾铀俣鹊淖畲笾迪陆档姆?即桿機構(gòu)的 MATLAB運動學(xué)仿真].機械對牛頭刨床RPR一RPP六桿機構(gòu)進行優(yōu)化的效果傳動,2003,26(5):18-21加速度優(yōu)化,先把A和D設(shè)計點的位置進行4」徐梓斌.六桿機構(gòu)運動學(xué)仿真的參數(shù)化,來確定對系統(tǒng)影響最大的變量,設(shè)5結(jié)語MATLAB實現(xiàn)[J].煤礦機械,2006,27計變量對加速度的最大值的分析結(jié)果見表從工程實際出發(fā),簡介了RPR-RPP六(4):617~618桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)及工作機理,運用虛擬樣機5】李衛(wèi)民,基于Java3D的連桿機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)由表2可以看出,設(shè)計變量DV_1、DV_2技術(shù),利用動力學(xué)分析軟件 ADAMS,建立計虛擬實驗平臺的研究與實現(xiàn)[D].石家的敏感度(樣機有關(guān)性能對設(shè)計變量值的了RPR-RPP六桿機構(gòu)的三維參數(shù)化模型莊鐵道學(xué)院,2008變化的敏感程度)為負(fù),即 POINT_DX和對 ADAMS中模型的各部分進行了設(shè)置,對[6]常潔.變速輸紙機構(gòu)性能分析與研究POINT_DY的位置值越小,執(zhí)行構(gòu)件的水RPR-RPP六桿機構(gòu)工作過程進行了仿真[D].西安理工大學(xué),2007平的加速度越小;設(shè)計變量DV_3、DV_4的分析,為以后對RPR-RPP六桿機構(gòu)結(jié)構(gòu)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(shù)最優(yōu)匹配方而進行研究有重要意義,為社,2010的位置值越大,執(zhí)行構(gòu)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(shè)計[8楊華文.基于虛擬樣機的地面高速滑動越小;設(shè)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,“ POINT AX”的位置對加速度的影響最大。根據(jù)設(shè)計變量的不同,進行一系列參考文獻CNMHG的仿真,獲得加速度的最小值。通過[l]郝利青.基于計算機輔助工業(yè)設(shè)計的生ADAMS的優(yōu)化仿真可以得出執(zhí)行構(gòu)件的物瓣膜造型優(yōu)化設(shè)計[D].山東大學(xué)科技創(chuàng)新導(dǎo)報 Science and Technology Innovation Herald101