学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于并联机构的消防炮设计与分析

作　者: 李力欣
导　师: 刘平安
学　校: 华东交通大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 消防水炮并联机构正反解分析速度加速度分析工作空间
分类号: TU998.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 48次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

近年来，随着生产力的不断发展，财富积累更加集中，人口也更加密集，导致诱发火灾的因素增加，造成的损失更加严重。消防技术的不断更新是减小财产损失的重要手段之一，也是加强公共财产安全的一项重要任务。本文将一种新型并联机构3-CRC引入了消防领域，设计开发具有并联结构的消防水炮，用并联机构代替现有串联结构消防水炮，消除了现有串联消防水炮流道存在的多个直角弯曲，以减少压力损失，提高喷射效率，提升消防炮的灭火能力，使之能更有效的保护人民财产安全，因此本课题研究具有重要的现实意义和社会价值。本文首先利用螺旋理论对并联机构的自由度类型进行分析，由分析可知所选机构属于三自由度纯转动机构，满足消防喷射时的基本运动要求。接着根据机构的自由度以及支链结构的特点，建立了机构的位置正反解模型。根据机构尺寸建立机构模型绘制输入位移与输出位移之间的关系曲线，利用仿真软件对其正解运动进行仿真验证。然后通过引入影响系数矩阵的概念，给出了特定尺寸下的某一特定位置时机构的一阶影响系数矩阵的求解过程，代入数值与正解仿真数据进行验证。最后利用机构的位置反解模型，给定机构的约束条件求解出工作空间，以检验其运动是否满足实际工作时的要求。并提出了三种并联消防炮炮头布置方案进行对比分析，以确定最终的设计方案。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
主要符号说明  7-8
第一章绪论  8-15
  1.1 引言  8
  1.2 并联机器人概述及其研究现状  8-11
  1.3 消防炮概述及其研究现状  11-13
  1.4 论文研究的主要内容  13-15
第二章并联机构的自由度分析  15-20
  2.1 引言  15
  2.2 自由度分析方法  15-16
    2.2.1 Kutzbach-Grubler 公式  15-16
    2.2.2 螺旋理论分析  16
  2.3 机构的自由度计算  16-19
    2.3.1 并联机构的描述  16-17
    2.3.2 自由度分析  17-19
  2.4 本章小结  19-20
第三章并联机构的正反解分析  20-40
  3.1 引言  20
  3.2 机构运动学分析的基本方法  20-21
    3.2.1 代数解析法  20
    3.2.2 数值法  20-21
  3.3 并联机构反解分析  21-30
  3.4 并联机构正解分析  30-34
  3.5 数值验证  34-35
  3.6 ADAMS 姿态正解仿真  35-39
    3.6.1 对一条支链添加驱动  35-38
    3.6.2 对两条支链添加驱动  38
    3.6.3 对三条支链添加驱动  38-39
  3.7 本章小结  39-40
第四章并联机构的运动影响系数分析  40-46
  4.1 引言  40
  4.2 运动影响系数理论  40-42
  4.3 机构的一阶影响系数分析  42-45
  4.4 本章小结  45-46
第五章消防炮的工作空间分析  46-57
  5.1 引言  46
  5.2 影响并联机构工作空间的因素分析  46-51
    5.2.1 同一支链上输入构件与从动构件之间的约束  46-47
    5.2.2 输入构件与动平台之间的约束  47-48
    5.2.3 构件之间的约束  48-51
  5.3 消防炮的工作空间搜索  51-54
    5.3.1 工作空间的搜索分析  51-52
    5.3.2 消防炮的尺寸分析及其仿真  52-54
  5.4 消防炮的设计方案分析  54-56
  5.5 本章小结  56-57
第六章总结与展望  57-59
  6.1 主要工作回顾  57
  6.2 工作展望  57-59
参考文献  59-62
附录 M，K，F，G，H的表达式  62-76
个人简历  76-77
致谢  77

基于并联机构的消防炮设计与分析

内容摘要

全文目录

相似论文