基于Simulink和LabVIEW的液压转盘机构运动学仿真

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1、机械设计与制造第1期84MachineryDesign&Manufacture2010年1月文章编g-：1001—3997(2010)01—0084—02基于Simulink和LabVIEW的液压转盘机构运动学仿真邓鹏崔胜民(哈尔滨工业大学汽车工程学院，威海264209)KinematicsemulationofhydraulicturntablebasedonsimulinkandlabviewDENGPeng，CU1Sheng-min(Sch0olofAutom0tiveEngineering，HarbinInstitutionofTechnology，Weihai2

2、64209，Ghina)’◇·<：>‘【摘’鋈要】囊提出寻了=一种蒿新型的液压转蒿向系统，瓮此系统甬用于转蔷向轮距较小：的场誉合。利请用。S。im’。ul‘i。nk。对’役压羞。5转盘机构进行运动学仿真，得出液压缸各运动参数随时间及转盘转角的变化曲线。运用LabVIEW图形化程序语言设计出液压转盘机构运动学数字仿真界面，方便、准确地显示液压缸的运动情况。关键词：液压转盘；Simulink；运动学仿真；LabVlEW【Abstract】Anewtypeofhydraulicsteeringsystemisusedtothesmallertrackoccasions．Simu

3、linkisedrkinematicsanalysisofhydraulicturntable，comingoutwiththecurvedlineswhichare船厂ez0一tionshipofhydra“liccylindermotionparameterwithtime(Turntablee)．ThedigitalemulationinteoVacewhichisdesignedbyLabVIEW(graphicslanguage)couldreflecthydrauliccylindermovementexpedientlyande凹Keywords：Hydra

4、ulicturntable；Simulink；Kinematicsemulation；LabVIEWr7v·<>●<>·<><>·<>·<>·<>·<>·<>·<>·<>·<>·◇·<>·<>·<>·<>·◇·<>·<>·◇·◇·<·<>·<>·<>·◇●<>·◇●<>●<>●<>·<>●<>·<>●<>●<>·<>’中图分类号：TH16文献标识码：A随着汽车工业和液压控制技术的发展，越来越多的液压控制因此液压缸在不同位置将有不同的速度、加速度及角速度。装置应用于汽车，特别是专用车辆之中，它要求的转向轮距较小。液压转盘转向是一种专用车辆上应用的一种转向方式，如矿用拖车、大

5、型的玻璃运输车等，逐渐成为种可靠有效的液压转向方式。液压转盘转向机构由液压缸、转盘、车轮、车轴和铰链组成。液压缸采用双作用液压缸，转盘由上转盘和下转盘组成，上转盘、与车身固定连接，下转盘与转向车轮连接，上下转盘之间安装滚子和钢球，使上下转盘可以相对转动，如图1所示。CJ图2机构坐标分析模型1．1建立运动学模型以C点为原点建立运动学数学模型，如图3所示，建立其矢量表达式：三l+2：3(1)式中：厂掖压缸方向上的矢量，得到矢量方程的两个分量表达式：图1液压转盘转向机构外形图L2COS02=cosO31Simulink的液压转盘机构运动学仿真Ll+L#in02=￡3sinO3(

6、2)液压传动靠液压机构来实现，组成该机构的运动副都是采用为求连杆(转盘)的角位移、角速度、角加速度和液压缸的位低副，如图2所示，液压机构自由度为：移、速度、加速度，式(2)对时间求一阶导数后得：DOF=3n一2P[-P3x3—2x4=1，-L2n2sin02=3cosO3一3c3sin03其中n为运动件数，为低副个数，为高副个数。L2O)2cosO2：，J3sin03+3603sin03(3)液压机构的受力和运动与主动件的受力和运动有关，而主动假设连杆的输入角速度已知，则转化为矩阵形式为：件的状态是车辆转向时，液压缸带动转盘转动而引起的。机构中液压缸采用双作用液压缸，液压

7、缸二铰接点问的长度是可变的，[lsin2一L3c3ois“O3]儿[]J=[【一L2O‘)。22CsOi“S02]Jc4六来稿日期：2009—03—15第1期邓鹏等：基于Simulink和LabVIEW的液压转盘机构运动学仿真85式(3)对时问求二阶导数，假如连杆的输入角加速度为已知，超出范围时显示灯成红色)。若输入液压转盘半径500mm，安装得到矩阵形式为：长度1000ram，目标转角30。，转向阻力5KN，运行结果为液压缸的初始长度为886mm，液压缸需要变化行程252mm，瞬时液压fcos0，一Lssin031I一【si