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技术请教-关于空间平行机构的问题

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发表于 2016-10-18 08:16:01 | 显示全部楼层 |阅读模式
请经验人士帮忙看一下我的这个方案,有关两个空间平行机构的设计:7 d" V6 G+ m; Q( e6 m; L* P6 Q* g
1. 2自由度-2油缸方案
! [  S2 Z6 E- D2个油缸驱动,油缸上部和下部都是两个自由度的虎克铰,上平台的底部也是一个两自由度的虎克铰,这个平行机构有两个自由度,可以实现上平台沿x轴和y轴的转动。
( k5 s+ @0 _  ]8 Y' y; i由于中间柱子有弯矩,油缸需要平衡弯矩,这种形式的受力不好,并且一个油缸故障后,平行机构就变得不稳定,柱子就倒掉了,就出现了方案2。
( W: W7 E4 D' N. _2. 2自由度-4油缸方案  v( ?& j* q/ n( K" J! n
4个油缸驱动,油缸上部和下部都是两个自由度的虎克铰,上平台的底部也是一个两自由度的虎克铰,这个平行机构有两个自由度,可以实现上平台沿x轴和y轴的转动。0 q3 v3 X: v4 K* g1 |
这个机构即使2个油缸故障了,仍可可以保持平行机构稳定,油缸相互呈现力偶关系,受力更好,但是存在一个比较大的问题是过约束问题,也就是超静定问题,这样无法解算4个油缸的受力,有无穷解。
% J# P& H! D! {. d我理解,需要引入其它的方程才能解算这个超静定问题,一般怎么引入这些方程啊,或者是否有其它的办法,这些办法需要兼顾油缸可以实现的了方式。" E7 Q& p: Z# E" t4 @
如果四个油缸同时动作,推动上平台绕x轴,y轴转动,中间柱子有弯矩,需要引入什么逻辑,可以让四个油缸受力处于较佳的状态,且同时,这个逻辑在油缸上是可行的。6 r6 L1 ]& R" F3 T: y" z

( j  A0 A% k  @请大家帮看看,给一些建议,谢谢了!! p* f% F- M( `( J* t7 Z# I
+ F! O. N/ d" ^$ W$ _

" W3 w- T$ Z& w6 R7 z! t
. a9 M4 L9 X$ W2 M* p$ j- d

- ~. K7 P' [0 o' p) A

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发表于 2016-10-18 09:29:35 | 显示全部楼层
建议:! L7 I; T7 u5 J% ~( B- Q
把胡克铰沿垂直轴旋转45度。2 A! o# j. g5 L: ~+ ?# T+ L0 Q
也就是把胡克铰的两个摆动平面,与对向的两个油缸的平面重合。* Y7 d8 I! B: X7 s7 g

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发表于 2016-10-18 10:43:05 | 显示全部楼层
这个设计可能很难控制得好,不能准确定位到某个位置;如果纯粹是沿X轴和y轴摇摆搅拌之类,可以。至于力方面,准确计算受力是很麻烦的,也可能是不可能的,总之油缸的力很大,预大点就行了。

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 楼主| 发表于 2016-10-18 11:17:25 | 显示全部楼层
詹姆斯007 发表于 2016-10-18 09:29
) J- b  j! z% ]( Q建议:/ A6 v8 r0 p6 _
把胡克铰沿垂直轴旋转45度。
2 N0 D2 Q! i) ^9 s) y. C也就是把胡克铰的两个摆动平面,与对向的两个油缸的平面重合。
, o# X' c8 a/ S! k/ I
没太理解,能否描述的更清楚一些,是哪个方案,哪里的虎克铰,谢谢!

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我的意思是,让每对油缸,与相应摆动平面共面。 这样做运动分析的时候,简单一点。  发表于 2016-10-18 17:24
你说的虎克铰沿垂直轴旋转45°,指的是将油缸调整成垂直状态么  发表于 2016-10-18 11:27
多引入了2只油缸,过约束了,这样,油缸的受力具有不确定性,不知道你有什么好的建议可以解算油缸的受力  发表于 2016-10-18 11:25
我的建议是针对两个方案。 另外对你的两个方案,我认为,理论上,两个油缸就够了。如果你一定要用四个油缸,也没问题。  发表于 2016-10-18 11:22
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 楼主| 发表于 2016-10-18 11:20:46 | 显示全部楼层
成歌2047 发表于 2016-10-18 10:43- M: m& @7 ]8 q7 U: g
这个设计可能很难控制得好,不能准确定位到某个位置;如果纯粹是沿X轴和y轴摇摆搅拌之类,可以。至于力方面 ...
( B, d9 o0 S' ]+ h3 L
如果是方案1,只要知道了绕x,y轴旋转的角度,就可以算出2只油缸的伸缩量及受力。
$ e7 n! O" A( M$ }  k现在难点是方案2,多引入了2只油缸,过约束了,这样,油缸的受力具有不确定性,不知道你有什么好的建议可以解算油缸的受力) v" v1 H" C$ p0 ^1 |

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这个真的不好算,我也算不出来;总之,液压缸的力很大,计算出最大的力来选择型号就行,肯定完全能胜任,而且这个准确计算,我觉得没有什么意思,研究一下倒是可以。  详情 回复 发表于 2016-10-19 08:31
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发表于 2016-10-18 16:05:52 | 显示全部楼层
胡克铰做成你万向节那样,可旋转会比较好

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这个可以有,可以做成十字轴。  发表于 2016-10-18 17:25
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发表于 2016-10-18 21:13:53 | 显示全部楼层
威望不够,回复来凑
3 @' w* O- X9 }8 Z
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发表于 2016-10-19 08:31:21 | 显示全部楼层
marine_liuz 发表于 2016-10-18 11:208 ^+ s' E$ `7 e7 _" |* Q9 K
如果是方案1,只要知道了绕x,y轴旋转的角度,就可以算出2只油缸的伸缩量及受力。
6 [( l/ J2 H, ]现在难点是方案2,多 ...
. U$ W3 }9 \! A* }  y
这个真的不好算,我也算不出来;总之,液压缸的力很大,计算出最大的力来选择型号就行,肯定完全能胜任,而且这个准确计算,我觉得没有什么意思,研究一下倒是可以。
' d2 g# h& O% N) q, k6 f$ q* d- X5 p
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发表于 2016-10-20 11:12:41 | 显示全部楼层
! Y9 r* h2 @7 h, k3 M1 ]
威望不够,回复来凑
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发表于 2016-10-21 07:40:12 | 显示全部楼层
为什么不使用3只油缸呢?

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也可以  发表于 2016-10-21 17:27
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