双臂曲柄摇杆翻板机的优化设计.pdf

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1、·52·重型机械2010No．3双臂曲柄摇杆翻板机的优化设计贾景珍，荀凤超(中冶东方工程技术有限公司秦皇岛研究设计院，河北秦皇岛o66oo4)摘要：分析了双臂曲柄摇杆式翻板机的机构组成和工作原理，采用约束坐标轮换法，建立目标函数，对翻板机构和接板机构的传动角、杆件尺寸、夹角等主要参数进行了优化，优化后的翻板、接板过程更加顺畅。’关键词：中厚板；翻板机；曲柄；机构；约束中图分类号：TG333．3文献标识码：A文章编号：1001—196X(2010)03—0052—04Optimizationdesignofthebe

2、ll-crankrockertypeplateturnovermachineJIAJing-zhen，XUNFeng—chao(QinhuangdaoDesigningInstitute，BERISEngineeringandResearchCorporation，Qinhuangdao066004，China)Abstract：Thecompositionandworkingprincipleofthebell—crankrockertypeplateturnovermachinehavebeenanalyzed

3、，theobjectivefunctionhasbeenestablishedusingConstrainedCoordinateSupersedeTechnic，andthemainparameterssuchasthetransmissionangles，bardimensionsincludinganglesoftheplateturnovermechanismandreceivingmechanismhavebeenoptimized．Theplanttestingresultsshowedthatthet

4、urnoverandreceivingpartsrunmoresmoothandeasyafteroptimized．Keywords：mediumplate；platetumovermachine；crank；mechanism；constraint本文对双臂曲柄摇杆式翻板机工作原理进行1前言了分析研究，根据结构要求进行必要的约束，优化了翻板机的杆件尺寸。翻板机是中厚板车间精整工段不可缺少的辅助设备之一。其作用是将钢板翻转180。，用来2建立优化数学模型检查钢板上、下表面的质量。双臂曲柄摇杆式翻2．1工作原理板机

5、由电机、减速机、曲柄连杆机构组成。电图1为双臂曲柄摇杆式翻板机的机构示意机、减速机提供低速大扭矩的动力，由两个曲柄简图。电机经减速机减速后，由减速机的低速连杆机构分别带动翻板臂和接板臂的旋转，从而轴分别带动两套曲柄四连杆机构，两个曲柄实现翻板的动作。此种翻板机具有使钢板平稳翻OA、OA有一定的角度位置差，两摇杆轴上有转，并且不磨损钢板表面，投资适中等优点而被若干个翻板臂和接板臂。低速轴带动曲柄做逆广泛使用。但两个曲柄连杆机构需协调工作，相时针转动，曲柄OA带动连杆AB，连杆AB带互影响，增加了优化设计曲柄连杆机构的

6、难度。动摇杆BCD做逆时针转动；同时曲柄OA带动连杆，连杆A带动摇杆CD做顺时收稿日期：2010—03—22；修订日期：2010一o4—16作者简介：贾景珍(1976一)，女，中冶东方工程技术有限公司针转动。为了满足空载启动，在初始位置翻板秦皇岛研究设计院工程师。臂CD位于水平面以下偏5。左右(如图1所2010No．3重型机械·53·C示)，而接板臂CD也位于水平面以下偏5。左右，翻板臂CD旋转到水平位置托起钢板旋转，而接板臂CD同时空载旋转，翻板臂CD逆时针旋转100。而接板臂CD顺时针转动90。左右后，接板臂与

7、翻板臂平行开始交接板(如图2所示)。完成交接后，接板臂CD托着钢板做逆时针转动，翻板臂CD做顺时针转动，回到初始位置，完成一次翻板过程。图3翻板机构OA=~／z3+z2一0一b翻板机构的独立变量只有长度OA(Z)，AB(f：)和BC(f，)，所以优化设计的设计变量为==l【BCJl=l【Jl图1双臂曲柄摇杆式翻板机的机构示意图该翻板机的翻板机构是一个二维优化设计问题。2．3建立优化目标函数翻板机的两套曲柄四连杆结构只能近似地实现给定的运动规律，如翻板机构的翻板臂从水平面以下偏5。转到95。到另一极限位置，为了保证交

8、接钢板的过程平稳可靠，冲击小，就要保证连杆机构无急回特征，所以当摇杆到达两个极限位置时，曲柄OA转角均为180。，为了使翻板时位置准确，翻板机构的输出转角的误差越小越好，故翻板臂的优化目标函数为图2接板臂与翻板臂平行minF()=I一100。2．2确定设计变量由ACHO中0+CH2=CO因为翻板机构和接板机构由同一动力源驱CH：。s动，所以曲柄OA、OA转过