为了提高精密机械手的操作柔顺性,提出了一种四棱柱型六自由度张拉整体并联机构模型,由4条刚性驱动支链、2条绳索驱动支链和2条弹簧支链组成。建立了机构的运动学模型,推导了机构动平台角速度、角加速度与欧拉角之间的转化关系;根据螺旋理论建立了机构的静态平衡方程,从而进一步推导出机构的刚度矩阵表达式,并得到矩阵数值解;运用虚功原理建立了机构的伪刚体动力学方程。最后,对机构的速度、加速度、动力学方程进行数值计算、仿真,验证了上述数学模型的正确性,为该机构动力学特性的深入分析和控制策略的研究提供了理论参考。

首先,测量装载机的转向角、动臂升角、铲斗转角及动臂油缸压强,采用一套多体动力学算法,计算出稳定区域图,该图是一张以极坐标表示装载机沿不同方向倾翻角度的封闭图形。然后,用陀螺仪测量装载机所处的坡度及其相对坡度的朝向角,并在稳定区域图中画出其稳定状态点,通过比较该状态点是否接近稳定区域图的边界来实现预警。最后,通过模型试验验证了该稳定区域图计算的准确性及预警方案的可行性。

为了提高辊压机磨辊的耐磨性能,模仿自然界中生物体表形态,在磨辊表面设计并加工出不同深度、不同周向个数的仿生条纹形结构,并根据正交试验设计方案对磨辊进行磨损试验。结果表明仿生条纹形结构能有效提高磨辊的耐磨性能,条纹深度和条纹周向个数对磨损量均有影响。相较于标准磨辊,仿生磨辊的耐磨性最大可提高72.1%。分析仿生磨辊耐磨机理发现条纹形结构使磨辊与石英砂接触更加充分均匀,同时减少了石英砂在其表面滑磨的机率,从而优化了磨辊整体及各局部的受力情况,是提高磨辊耐磨性的重要原因。