第42卷第8期 Vol. 42No. 8
银压技术
FORGING & STAMPING TECHNOLOGY
2017年8月 Aug-2017
基于制动工况的平行连杆式锻造操作机控制精度研究
杨晓波，刘艳妍，杨晋'，何琪功2
（1.兰州交通大学机电工程学院，甘肃兰州730070；2.兰州兰石能源装备工程研究院有限公司，甘肃兰州730050）
摘要：制动工况所产生的惯性冲击严重影响着操作机的工作精度，并限制其快速响应能力。针对平行连杆式锻造操作机，利用拉格朗日方程法建立了制动工况下悬挂系统动力学模型，分析了系统中回弹装置和缓冲装置的耦合性能对系统控制精度的影响，研究了减少操作机控制精度误差的思路。以300kN锻造操作机为例，采用Matlab求解动力学微分方程，获得了制动工况下的回弹装置和缓冲装置对悬挂系统转肾摆角、吊杆摆角和钳杆质心的变化规律，明确了态挂系统中回弹装置和缓冲装置的耦合性能对提高操作机控制精度的作用。并利用Adams软件对操作机进行动力学仿真，得到了制动工况下悬挂系统中回弹装置和缓冲装置的耦合性能对系统振动影响的仿真实验曲线，进一步验证了理论分析的可行性与合理性。
关键词：锻造操作机：悬挂系统；缓冲装置：回弹装置；拉格朗日方程 DOI: 10. 13330/j. issn. 1000-3940. 2017. 08. 016
中图分类号：TG315.4
文献标识码：A
文章编号：1000-3940（2017）08-0077-07
Studyoncontrolprecisionofparallellink-forgingmanipulator
underbrakingcondition
Yang Xiaobo', Liu Yanyan', Yang Jin', He Qigong?
(1. School of Mechatronic Engineering, Lanzhou Jiaotong University , Lanzhou 730070, China; 2. Lanzhou LS Energy Equipment Engineering Research Co. , Ld. , Lanzhou 730050, China)
Abstract: The working accuracy and fast response ability of the forging manipulator is severely restricted by the inertial impact effect
caused by braking condition. For the quation under the braking conditios
tem on the control precisio the 300 kN forging man springhack devic
bar centroid was obtained. Furt
xr, the dynamics model of suspension system was built by Lagrange e-
arallel link-forging manipulator
pling performanoe of the springhack device and buffer device in the sys-
ipulator control precision was researched. Taking olved by Matlab, and the influence regulation of the
wing angle, the hanging bar swing angle and the clamping
ouplingpertornar
trol precision was confirmed. Finally , the dy cing of the springhack devioe and buffer device
: on improving the manipulator con-
s conducted, and the simulation experiment curve influen-
ce in the: suspension system under the braking condition on system vi-
bration was obtained. The feasibility and rationality of the theoretical .
Key words : forging manipulator; suspensior
nalysis wer
verified further
system; buffer device; springhack device; Lagrange equation
锻造操作机悬挂系统连接着操作机的行走装置和夹持装置，是影响操作机行走控制精度的关键部件[1-2]。锻造操作机悬挂系统的结构形式主要有摆杆式和平行连杆式，其中重型锻造操作机的悬挂系
收稿日期：20170313；修订日期：20170522
基金项目：国家自然科学基金资助项目（51265022）；甘肃省科投计划资助项目（145RJZA187）
作者简介：杨晓战（1991-），男，硕士研究生 E-mail: Lzijt_ yangshe sina. com
通讯作者：析晋（1961-），男，学士，教投 E-mail: yangjin@ mail Izjtu cn
万方数据
统多采用平行连杆式[3-4]
在平行连杆式锻造操作机的悬挂系统中，缓冲
装置由缓冲液压缸和蓄能器组成，主要保证钳杆在水平方向的运动稳定性；而回弹装置是为保证被夹持锻件在垂直方向上的快速提升[5-6]。根据平行连杆式锻造操作机结构特点，制动工况下回弹装置和缓冲装置都将承受制动时产生的单向非连续惯性载荷冲击[7-9]。因此，明确回弹装置和缓冲装置耦合性能对系统振动的影响，是重载锻造操作机提高控制精度的核心。
文献［10］】着重分析了3种重载锻造操作机主