五自由度电液伺服机械手运动控制系统研制

针对电液液伺服机械手在实际应用过程中存在运动精度低、运动平稳性差,控制模型存在非线性的问题,利用电液液伺服机械手具有负载能力强,能量密度大的优势,对机械手运动控制系统进行了研制。首先采用闭链矢量法对TCP进行了准确的位置矢量表示;其次,引入5阶B样条插值方法和改进型粒子群优化算法,得到了连续的TCP空间位移轨迹,实现了TCP位置的最优轨迹规划;最后,引入常规PID,IL-PID,NDI等控制策略,采用分级控制管理方案,实现了机械手各关节的运动控制,并利用5自由度电液伺服机械手进行了仿真和实际实验。研究结果表明:该运动控制系统能够准确地控制机械手在高负载,高精度要求下进行规定运动。

振动拉削用双阀激振系统耦合增益特性分析与实验研究

电液伺服激振系统(Electro-Hydraulic Excitation system,EHES)其振幅增益特性往往难以描述和预测。针对上述问题,以双伺服阀并联EHES为研究对象,综合考虑伯努利流体汇流耦合和阀控非对称缸特性,建立了系统数学模型;分别通过Matlab/Simulink仿真计算和实验系统测试,研究汇流耦合影响下双阀并联有效振幅增益的规律特性。实验结果表明:所建立的数学模型能有效描述实际系统的增益特性;而汇流耦合主要影响了激振缸的负载流量饱和特性,使得双阀并联激振所输出的振幅增益随激振频率和控制信号幅值的变化,其有效增益在50%~70%间浮动。

非线性拉削力对键槽拉床液压系统输出特性的影响研究

针对拉削过程中动态拉削负载对液压系统输出特性的繁杂影响问题,对卧式键槽拉削系统进行了研究。首先,基于非线性拉削负载模型和拉削主油缸动力学模型,提出了拉削过程中的耦合动力学模型;然后,分别利用理论计算及系统实验,对拉床液压系统在非线性负载扰动下的实际输出力波形进行了研究。实验分析结果表明:动态拉削力的非线性特征主要由参与切削的齿数波动造成;拉削液压系统的输出非线性特性主要由动态拉削力影响主油缸容腔压力变化率和活塞运动特性造成;实际拉削系统设计必须增大液压系统的相对刚度,以降低动态拉削力所引起的液压系统波动。

一种用于拉削加工的回转工作台设计

用于拉削加工的回转工作台通常要承受几吨重的拉削力,还要完成抬升、旋转、下降、锁紧等动作,在拉床中扮演一个非常重要的角色。文章提出一种用于拉削加工的连杆式回转工作台,在介绍其结构和工作原理的基础上,对旋转锁紧、密封润滑、缓冲、冲屑防护等功能设计展开研究,并对液压驱动力进行计算。该回转工作台抬升重量达10 t,回转力5 t,重复定位精度达0.05°,采用液压减速缓冲和机械缓冲双重保护,消除重物回转时受惯性力的影响,有效保证工作台能稳定无冲击的情况下准确下降,使上、下工作台完全啮合,延长端齿盘寿命。