CHP30湿喷机机械臂振动特性与动力学分析

"湿喷机机械臂的振动特性分析与建模" 湿喷机在现代混凝土施工中扮演着重要角色，尤其是对于隧道、巷道及坡面的加固作业。CHP30型湿喷机因其能改善工人工作环境、降低混凝土反弹率以及提高施工效率和混凝土强度而备受青睐。机械臂作为湿喷机的关键组件，其运动灵活性和稳定性直接影响设备的整体性能。 文献分析显示，过去的科研工作主要集中在湿喷机的运动学仿真、高性能全自动湿喷机的应用以及泵车臂架的振动特性研究。然而，针对湿喷机机械臂频繁动作导致的挠性变形和大振动问题，本研究通过D-H法进行运动学建模，并基于刚柔耦合系统动力学理论建立机械臂的刚柔耦合模型。 D-H法是一种关节坐标法，由Denavit和Hartenberg在1955年提出，它通过在关节链中的每根杆件设置附加坐标系，利用4x4的齐次变换矩阵描述相邻两杆件的空间关系，进而推导出机械臂末端相对于参考坐标系的精确空间位姿。这种方法在构建复杂机器人运动学模型时具有很高的实用性。 本文中研究的湿喷机机械臂具有两段弯曲和两段伸缩的结构，共有六个自由度。通过对机械臂的刚性模型和刚柔耦合模型在ADAMS软件中的动力学仿真，研究了重力动载荷和喷射牵引力载荷对机械臂末端位置偏差的影响。这些分析结果对于优化机械臂的轨迹规划，减少振动，以及进行机械臂的疲劳分析具有重要的参考价值。 此外，研究还强调了运动学模型选择对于确保机械臂精度的重要性。通过D-H法的建模，可以更好地理解机械臂在各种工况下的动态行为，为设备设计和控制策略的改进提供理论支持。未来的研究可能进一步探索减振技术，以提升湿喷机的稳定性和工作效率。