油缸运动与臂架变幅转动映射关系分析

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1、油缸运动与臂架变幅转动映射关系分析滕儒民朱苛娄张志刚大连理工大学，大连，116024摘要：针对通过油缸伸缩来控制宥架转动变幅在工程机械中的广泛■应用，研究在不对安装、制造和油缸控制做任何理想化假设的前提下，给出双液压油缸伸缩运动与臂架转动之间的映射关系，以解释臂架有害摆动产生的原因。通过数值算例阐述了所得结果在安装、制造和系统控制方案上的实用价值。关键词：变幅机构；油缸伸缩；臂架转动；制造安装误差中图分类号:TH122文章编号：1004—132X(2011)23—2812—05AnalysisofMappingConnectionbetweenCylinderTelescopingand

2、RotationofBoominMechanismsTengRuminZhuKelouZhangZhigangDalianUniversityofTechnology»DaliantLiaoning9116024Abstract：Mechanismswithrotationofboomsdrivenbytelescopiccylindershavemanyapplicationsinconstructionmachinery.Kinematicalrelationsbetweencylindertelescopingandrotationofboomsinsuchamechanismw

3、erestudiedherein,withoutanyidealizationofmanufacturingassemblingandcontrollingconditions.Theobtainedresultsgiveanexplanationofwhysomeofharmfulmo・tionsoccurredandtheirapplicationsinengineeringpracticewereillustratedbyarealexamples.Keywords:luffingmechanism；cylindertelescoping；rotationofboom；manuf

4、acturingandassem・blingtolerance0引言转动是一种在工程机械中常见的运动形式,实现转动的方式主要有两种，一种是以电机驳动,另一种是以液压油缸驱动。电机驱动方式町控性强,被广泛应用于机器人等梢密机械中，而负载较大的机械，则普遍采用油缸驱动⑴。在大负载工况下，为提窩侧向稳定性和优化部件空间尺寸则经常采用双油缸驱动阂。油缸朋动虽可承受较大负载，但对转动控制的难度远远高于电机驱动。安装谋差和双油缸伸收稿日期,2011-01-05[11]袁茹•赵凌燕，王三民.滚动轴承-•转子系统的非线性动力学特性分析[J]・机械科学与技术・2004,23(10)：1175-1177.[

5、12]白长背，许庆余，张小龙.考虑轻向内间隙的滚动轴承平衡转子系统的非线性动力稳定性[J]•应用数学和力学，2006,27(2)"59-169.[13]TiwariM,GuptaK.DynamicResponseofanUnbalancedRotorSupposedonBallBearingsEJ].JournalofSoundandVibration,2000,238(5)：757-779・[14]王彦生，张縑•强，张彦斌•等•非线性Jeffcott转子一滚动轴承系统动力学分析[J]・振动、测试与诊断,2010,30(4):367-370.[15]陈果.具有不平衡一碰縻網合故障的转F

6、-滚动缩同步控制存在的迟滞，均町能逍成整机性能的严重下降。因此，分析研究油缸伸缩运动与臂架摆动之间的映射关系在这类机械中是至关重要的。如果不计制造安装误差和油缸伸缩同步上的误差，双液压油缸变幅机构可简化为平面三较点连杆机构。在这种理想情况下，文献[3]利用平面内较点和连杆之间的儿何关系进行变幅油缸饺点的布置优化，以减小油缸受力。文献[4]借助模糊规划与模糊综合评判的方法，以液压缸内压力均值最小和压力波动战小为目标，对安装饺点进行优化。文献[5」对汽车起重机变幅机构三饺点进轴承系统非线性动力学研究口]•振动対冲击，2008.27(4)$43・48.[16]HarshaSP.Nonline

7、arDynamicResponseofaBalancedRotorSupportedbyRollingElementBearingDuetoRadialInternalClearanceEffect[J].MechanismandMachineTheory♦2006>41(6)：688-706.[17]MevlcBtGuyaderJL.RoutestoChaosinBallBearings[J].JournalofSoundandV