[發(fā)明專利]一種確定環(huán)軋抱輥機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)空間極限角度的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710284830.5
• 申請(qǐng)日: 2017-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN107133396B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭良剛;王藝凡;馬良;詹梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/17
• 分類號(hào): G06F30/17
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

1.一種確定環(huán)軋抱輥機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)空間極限角度的方法，其特征在于，具體過程是：

步驟1，獲取抱輥機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)：

所述抱輥機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)包括連桿固定鉸點(diǎn)C的坐標(biāo)點(diǎn)(x_C,z_C)、液壓缸固定鉸點(diǎn)H的坐標(biāo)點(diǎn)(x_H,z_H)、桿件CD與桿件BC間的夾角θ₁、桿件BC與桿件AB間的夾角θ₂、桿件AB的長(zhǎng)度l₁、桿件BC的長(zhǎng)度l₂、桿件CD的長(zhǎng)度l₃、液壓缸活塞桿DQ的長(zhǎng)度l₄、液壓缸固定鉸點(diǎn)H到液壓缸邊緣的水平安裝距離l₅、液壓缸固定鉸點(diǎn)H到液壓缸上表面的垂直安裝距離l₆、液壓缸固定鉸點(diǎn)H到液壓缸軸線的垂直距離l₇和液壓缸沿活塞桿運(yùn)動(dòng)方向的長(zhǎng)度l₈；A點(diǎn)為抱輥中心，D點(diǎn)為活動(dòng)鉸點(diǎn)；

所述的桿件CD、桿件BC和桿件AB均為連桿ABCD的桿件；

步驟2，確定液壓缸活塞桿的極限長(zhǎng)度l₀：

當(dāng)活塞桿DQ的Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到液壓缸的G點(diǎn)時(shí)，活塞桿DQ與桿件CD成為一條直線，此時(shí)所對(duì)應(yīng)的活塞桿長(zhǎng)度稱之為活塞桿的極限長(zhǎng)度l₀；

式中，x_H是液壓缸固定鉸點(diǎn)H在坐標(biāo)系中x軸的位置；x_C是連桿固定鉸點(diǎn)C在坐標(biāo)系中x軸的位置；z_H是液壓缸固定鉸點(diǎn)H在坐標(biāo)系中z軸的位置；z_C是連桿固定鉸點(diǎn)C在坐標(biāo)系中z軸的位置；FD是液壓缸軸線上F點(diǎn)到活動(dòng)鉸點(diǎn)D的距離；MH是所述液壓缸固定鉸點(diǎn)H到液壓缸邊緣的水平安裝距離；GF是是液壓缸端面G點(diǎn)到液壓缸軸線上F點(diǎn)的距離；

當(dāng)l₀≥l₄時(shí)，活塞桿DQ與桿件CD成為一條直線；當(dāng)l₀＜l₄時(shí)，活塞桿DQ的Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到液壓缸的G點(diǎn)位置；

步驟3，確定抱輥機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)空間的最大極限角度θ_max：

根據(jù)活塞桿極限長(zhǎng)度l₀與活塞桿長(zhǎng)度l₄間的大小關(guān)系，確定抱輥機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)空間的最大極限角度θ_max；分為兩種情況：

Ⅰ第一種情況：當(dāng)活塞桿DQ的長(zhǎng)度l₄小于或者等于活塞桿極限長(zhǎng)度l₀時(shí)，抱輥機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過程中能夠使得活塞桿DQ與桿件CD成為一條直線，此時(shí)抱輥機(jī)構(gòu)處于最大極限狀態(tài)；

Ⅱ第二種情況：當(dāng)活塞桿DQ的長(zhǎng)度l₄大于活塞桿極限長(zhǎng)度l₀時(shí)，抱輥機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過程中不能使活塞桿DQ與桿件CD成為一條直線，故當(dāng)活塞桿DQ的Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到液壓缸的G點(diǎn)位置時(shí)抱輥機(jī)構(gòu)處于最大極限狀態(tài)；

步驟4，確定抱輥機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)空間的最小極限角度θ_min：

通過公式(24)確定抱輥機(jī)構(gòu)的最小極限角度θ_min：

∠ACW是抱輥中心A和連桿固定鉸點(diǎn)C之間的連線與豎直方向的夾角；∠PCD是桿件CD與水平方向的夾角；∠ACB是抱輥中心A和連桿固定鉸點(diǎn)C之間的連線與桿件BC的夾角；

步驟5，獲得抱輥機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)空間極限角度[θ_min,θ_max]：

根據(jù)步驟3得到的抱輥機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)空間的最大極限角度θ_max和步驟4得到的抱輥機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)空間的最小極限角度θ_min，確定抱輥機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)空間極限角度為[θ_min,θ_max]；

至此，完成了環(huán)軋抱輥機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)空間極限角度的確定。