针对传统的钻爆法无法实现硬岩巷道安全、高效掘进的问题,提出了一种高压泡沫涨裂装置。介绍了高压泡沫涨裂装置的系统组成和工作原理,建立了装置不同工作阶段的运动模型,利用AMESim软件搭建系统仿真模型,得到了系统的动态特性,分析了泡沫初始压力和蓄能器体积对装置性能的影响。结果表明:高压泡沫涨裂装置的作业周期为123 ms,能在岩石钻孔内形成17 MPa的压力,泡沫初始压力和蓄能器体积分别对装置涨裂压力和作业周期产生影响。通过对高压泡沫涨裂装置的仿真研究,验证该装置可行性的同时,为设计高性能高压泡沫涨裂装置提供了理论基础。

为满足定制化木门生产线的要求,设计一种通用程度高、吸附性能好的真空吸附装置。分析真空吸附装置的结构和原理,完成机械结构和吸附系统的设计。对木门的吸附过程进行理论分析;利用ANSYS对真空吸附装置进行有限元分析;对木门的堆垛过程进行运动仿真分析。求得吸附木门所需的最小理论吸力;得出吸附50 kg木门时真空吸附装置的应力应变情况及吸附装置的前6阶模态;得出堆垛过程大臂、小臂、真空吸附装置的位移、速度等特性曲线。结果表明:真空吸附装置最大应力小于材料的屈服强度,且变形较小、结构稳定,但吸附装置的最大固有频率接近机器人电机的回转频率,易产生共振。通过仿真模拟木门堆垛机器人的运动情况,并获得运动特性参数。研究结果为定制化木门生产线实际作业提供参考。