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三节臂挖掘机铲斗齿尖的运动学仿真分析

矿山机械 2019年第5期47卷 12-16页

作者：俞晓莲王兆强王金铂张道秋上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620 山东帝盟重工机械有限公司山东德州251210

为了研究三节臂挖掘机铲斗齿尖运动轨迹,通过运用D-H法,对三节臂挖掘机铲斗齿尖进行运动学分析;在运动学分析的基础上,以某17t三节臂挖掘机为研究对象,运用MATLAB建立挖掘机模型,绘制挖掘包络图,同时采用SolidWorks建立挖掘机虚拟样机模... 详细信息

为了研究三节臂挖掘机铲斗齿尖运动轨迹,通过运用D-H法,对三节臂挖掘机铲斗齿尖进行运动学分析;在运动学分析的基础上,以某17t三节臂挖掘机为研究对象,运用MATLAB建立挖掘机模型,绘制挖掘包络图,同时采用SolidWorks建立挖掘机虚拟样机模型,获得铲斗齿尖的位移曲线及主要作业参数,并与实体挖掘机主要作业参数进行对比。仿真结果表明,两仿真值与实际样本值基本符合,SolidWorks仿真值比MATLAB仿真值误差更小。该运动学仿真分析为挖掘机创新设计及挖掘机铲斗齿尖的运动轨迹规划提供了理论支持。

关键词：三节臂挖掘机运动学仿真 MATLAB SolidWorks

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三节臂反铲挖掘机作业范围对比分析

工程机械 2022年第2期53卷 50-56+8-9页

作者：贾旭峰史青录彭丽娜太原科技大学机械工程学院

运用D-H法建立三节臂挖掘机工作装置的运动学模型，将上动臂液压缸的长度进行分段，采用叠加法利用MATLAB绘制三节臂挖掘机的包络图，仿真结果表明仿真值与样本值的误差在合理范围之内。分析上动臂液压缸最短和最长时主要作业参数的大... 详细信息

运用D-H法建立三节臂挖掘机工作装置的运动学模型，将上动臂液压缸的长度进行分段，采用叠加法利用MATLAB绘制三节臂挖掘机的包络图，仿真结果表明仿真值与样本值的误差在合理范围之内。分析上动臂液压缸最短和最长时主要作业参数的大小以及相应的变化规律，拟合上动臂液压缸长度与主要作业参数之间的数学关系。研究结果表明水平面以上的主要作业参数随着上动臂液压缸长度的增大而增大，水平面以下的主要作业参数随着上动臂液压缸长度的增大而减小。

关键词：三节臂挖掘机运动分析作业范围作业参数

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三节臂挖掘机工作装置的建模与运动学仿真

矿山机械 2020年第10期48卷 28-32页

作者：贾旭峰史青录彭丽娜张聪太原科技大学机械工程学院山西太原030024

为了更加直接快速地描述三节臂挖掘机运动过程,将三节臂液压挖掘机作为五自由度的机器人手臂。运用机器人原理,通过D-H的齐次变换矩阵法建立三节臂液压挖掘机的运动学模型,应用Robotic Toolbox工具箱进行运动学仿真与轨迹规划。运动学... 详细信息

为了更加直接快速地描述三节臂挖掘机运动过程,将三节臂液压挖掘机作为五自由度的机器人手臂。运用机器人原理,通过D-H的齐次变换矩阵法建立三节臂液压挖掘机的运动学模型,应用Robotic Toolbox工具箱进行运动学仿真与轨迹规划。运动学仿真表明,与普通臂的挖掘机相比,三节臂液压挖掘机有效的增大了挖掘范围;轨迹规划表明,各关节、运动部件可以平稳地运行。

关键词：三节臂挖掘机 Robotic Toolbox 运动学仿真轨迹规划

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平整工况下三节臂挖掘机时间最优运动规划

中国农机化学报 2022年第11期43卷 146-154页

作者：智晋宁贾旭峰刘超谢虎史青录太原科技大学机械工程学院太原市030024 洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司河南洛阳471039 北方自动控制技术研究所太原市030006 农业农村部南京农业机械化研究所南京市210014

针对市场上普通臂挖掘机作业能力有限和挖掘轨迹规划的问题,以三节臂反铲液压挖掘机为研究对象,对比分析挖掘机平整工况的作业范围,并以最短挖掘时间为目标,提出一种挖掘机平整工况的运动规划方法。首先,以工作装置各部件转角的变化范... 详细信息

针对市场上普通臂挖掘机作业能力有限和挖掘轨迹规划的问题,以三节臂反铲液压挖掘机为研究对象,对比分析挖掘机平整工况的作业范围,并以最短挖掘时间为目标,提出一种挖掘机平整工况的运动规划方法。首先,以工作装置各部件转角的变化范围作为边界条件,通过MATLAB对三节臂挖掘机和普通臂挖掘机平整工况的作业范围进行仿真;其次,将求解出的作业范围均分为5段,以最短挖掘时间为目标,采用粒子群优化(PSO)算法对各关节插值时间进行优化,得到满足条件的最优时间以及各个油缸的位置、速度和加速度曲线。仿真结果表明该机型平整范围比普通臂挖掘机增加12.13%,各液压油缸运动平稳且满足系统流量的要求。平整工况下该机型的时间最优运动规划方法可适用于其他工况下挖掘轨迹的运动规划,最终为实现完全自动挖掘、提升作业效率和作业质量提供理论依据和技术支持。

关键词：三节臂挖掘机运动规划粒子群优化算法平整工况

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15 T挖掘机机械臂的改进设计及强度分析

矿山机械 2019年第10期47卷 15-19页

作者：王兆强俞晓莲王金铂张道秋上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620 山东帝盟重工机械有限公司山东德州251210

两节臂挖掘机的挖掘范围有限,难以适应于挖掘范围广的工况。为扩大挖掘机的挖掘范围,提高其作业性能,将15 T挖掘机的动臂拆解成两节式动臂,和铲斗组成三节机械臂。对三节机械臂建立其动力学模型,并进行有限元分析。仿真结果表明,三节臂... 详细信息

两节臂挖掘机的挖掘范围有限,难以适应于挖掘范围广的工况。为扩大挖掘机的挖掘范围,提高其作业性能,将15 T挖掘机的动臂拆解成两节式动臂,和铲斗组成三节机械臂。对三节机械臂建立其动力学模型,并进行有限元分析。仿真结果表明,三节臂挖掘机的挖掘范围远大于15 T两节臂挖掘机的挖掘范围,且优化后的机械臂满足强度要求。

关键词：三节臂挖掘机改进设计动力学分析有限元分析