蛇行输送机转弯运动及控制研究
随着自动化工业生产的发展和科学技术的不断进步，带式输送机的应用领域越来越广，使用环境也越来越复杂。与此同时，普通带式输送机已无法适应特殊的物料运输场合。本文模仿生物蛇蜿蜒运动研制一种能适应复杂环境的蛇行带式输送机，该输送机具有小曲率水平转弯、多点柔性弯曲、移动行走等优点，可以满足特殊工作环境限制下的散料连续运输问题。 首先，介绍了蛇行输送机的仿生学背景、生物蛇的运动系统及典型运动形式，对本文主要采用的蜿蜒运动进行定性描述及受力分析，确定了蛇行输送机的结构方案。以机架几何结构和两侧转向油缸极限位移为约束，计算出相邻机架间最大转向角度约为74.5°。在考虑轮胎刚度和机架转动惯量的前提下，对蛇行输送机转向阻力矩进行理论分析，并根据转向阻力推导出转向油缸主要参数与油缸流量和转向角速度的关系式。 其次，采用D-H法对蛇行输送机进行运动学分析，基于Serpenoid曲线对蛇行输送机运动形态进行描述，并对其进行离散化设计和时域扩展，找到了蛇行输送机运动的最佳控制参数。对蛇行输送机蜿蜒运动、向左转弯运动、向右转弯运动三种工况进行仿真分析，得到不同工况下各相邻机架的转向角度，验证了运动控制方法的有效性。 最后，对蛇行输送机输送带及铰接机架进行动力学分析，介绍了其转弯控制系统原理及组成，确定了蛇行输送机转弯液压控制系统方案，在综合考虑蛇行输送机转向负载的情况下，运用AMESim软件对转向液压控制系统进行仿真分析，找到了影响蛇行输送机转向系统稳定的主要因素为输送带张力，并提出了解决蛇行输送机转向跟踪滞后问题的方法。
蛇行带式输送机;蜿蜒运动;转向角度;动力学分析
辽宁工程技术大学
硕士
机械电子工程
张东升
2017
中文
TH222
90
2018-12-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）