MATLAB静力学分析,锻造操作机静力学的Matlab仿真分析

由第3章中该新型锻造操作机的位置反解中的构件的位置以及角度的关系式，均为已知量。施加外力为Ftx=50N,Fty=300N和沿“轴方向的外力矩M =60000 N.mm。给定初始量范围，通过Matlab软件仿真，可以得到各个液压缸的驱动力的变化曲线。

该新型锻造操作机模型的末端夹钳质心位置沿竖直Y正方向移动100mm, Matlab仿真得到提升液压缸、缓冲液压缸和俯仰液压缸驱动力变化曲线分别是:图4-2a) ,图4-2b) ,图4-2c)。其中提升液压缸的活塞杆上移，推动前提升臂倾斜转动，使驱动力汽变化较大，数值上由500N逐渐减小;缓冲液压缸的驱动力凡有较小变化;俯仰液压缸的驱动力F3也有较小变动。此模型中结构尺寸较小，可以得出:在提升过程中，提升液压缸作用较大，驱动力变化显著;水平缓冲缸和俯仰缸驱动力变化较小;而且提升运动中，提升缸的驱动力大小趋于减小。

该新型操作机模型的前进运动时，末端夹钳质心位置沿水平x正方向移动100mm, Matlab仿真得到升降液压缸、水平缓冲液压缸和俯仰液压缸驱动力变化曲线分别是:图4-3a),图4-3b),图4-3 c)。其中升降液压缸的活塞杆下移，带动前提升臂倾斜转动，使驱动力Fl变化，数值逐渐增大;水平缓冲缸的活塞杆前进移动显著，驱动力Fz有显著变化;俯仰液压缸的驱动力F3有较小变动。在实际工程中前进运动时，俯仰液压缸和提升缸变化很小，对应的驱动力数值上也是变化很小。可以得出:在前进运动中，水平缓冲液压缸作用较大，驱动力变化显著;俯仰缸和提升缸驱动力变化较小;提升液压缸下降移动时，其驱动力增大。

该新型锻造操作机模型的末端夹钳质心位置俯仰角e由一6.307°(俯角为负值)旋转到3.6930(仰角为正值)，变化10°。 Matlab仿真得到升降液压缸、水平缓冲液压缸和俯仰液压缸驱动力变化曲线分别是:图4-4a) ,图4-4b) ,图4-4c)。其中升降液压缸的活塞杆下移，带动前提升臂倾斜转动，使驱动力F变化，数值逐渐增大但变化范围较小;水平缓冲液压缸的驱动力Fz有较小变化;俯仰缸的活塞杆向下移动显著，驱动力F3也有变化。在实际工程中俯仰运动时，升降液压缸和水平缓冲液压缸变化很小，对应的驱动力在数值上也是变化很小。可以得出:在俯仰运动中，俯仰液压缸作用较大，驱动力变化显著;水平缓冲缸和升降缸的相应驱动力变化都较小。

通过静力学仿真所得出的结论:前提升臂中O1C与x轴平行时为基准，上升运动时提升液压缸的驱动力逐渐减小，下降运动时提升液压缸的驱动力逐渐增大;提升液压缸的受力比缓冲液压缸和俯仰缸的受力要大，提升液压缸驱动力的正方向是竖直向上的。缓冲缸驱动力的正方向是沿NF方向的。0值或adl变化较大时，俯仰缸的驱动力变化较大，俯仰液压缸驱动力的正方向是沿示方向的。

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