资源目录
压缩包内文档预览：
编号：1197613
类型：共享资源
大小：3.25MB
格式：RAR
上传时间：2017-05-04
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
50
积分
- 关 键 词：
-
悬移式
液压
支架
设计
全套
cad
图纸
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
8 中文译文 液压支架的最优化设计 摘 要 本文介绍了从两组不同参数的采矿工程所使用的液压支架（如图 1）中选优的流程。这种流程建立在一定的数学模型之上。第一步，寻找四连杆机构的最理想的结构参数以便确保支架的理想的运动轨迹有最小的横向位移。第二步，计算出四连杆有最理想的参数时的最大误差，以便得出最理想的、最满意的液压支架。 图 1液压支架 关键词 ： 四连杆机构；优化设计；精确设计；模糊设计；误差 设计者的目的时寻找机械系统的最优设计。导致的结果是一个系统所选择的参数是最优的。一个数学函数伴随着一个合适的 系统的数学模型的出现而出现。当然这数学函数建立在这种类型的系统上。有了这种数学函数模型，加上一台好的计算机的支持，一定能找出系统最优的参数。 场的采煤设备的一个组成部分，它用来支护采煤工作面的巷道。它由两组四连杆机构组成，如图 2所示 制绞结点 C 的运动轨迹，四连杆机构 过液压泵来驱动液压支架。 图 2中，支架的运动，确切的说，支架上绞结点 C 点竖向的双纽线的运动轨迹要求横向位移最小。如果不是这种情况，液压支架将不能很好的工作，因为支 9 架 工作在运动的地层上。 实验室测试了一液压支架的原型。支架表现出大的双纽线位移，这种双纽线位移的方式回见少支架的承受能力。因此，重新设计很有必要。如果允许的话，这会减少支架的承受能力。因此，重新设计很有必要。如果允许的话，这种设计还可以在最少的成本上下文章。它能决定去怎样寻找最主要的 图 2两四连杆机构 四连杆机构数学模型 最有问题的参数 421 , 否则的话这将有必要在最小的机构 变这种设计方案。 上面所罗列出的所有问题的解决方案将告诉我们关于最理想的液压 支架的答案。真正的答案将是不同的，因为系统有各种不同的参数的误差，那就是为什么在数学模型的帮助下，参数 421 , 许的最大的误差将被计算出来。 首先，有必要进一步研究适当的液压支架的机械模型。它有可能建立在下面所列假设之上： （ 1）连接体是刚性的， （ 2）单个独立的连接体的运动是相对缓慢的 . 液压支架是只有一个方向自由度的机械装置。它的运动学规律可以通过同步 10 的两个四连杆机构 运动来模拟。最主要的四连杆机构对液压支架的运动规律有决 定性的影响。机构 2只是被用来通过液压泵来驱动液压支架。绞结点 C 的运动轨迹 L 可以很好地来描述液压支架的运动规律。因此，设计任务就是通过使点 C 的轨迹尽可能地接近轨迹 的最理想的连接长度值。四连杆机构 1的综合可以通过 图 3点 图 3描述了一般的情况。 点 C 的轨迹 L 的方程式将在同一框架下被打印出来。点 C 的相对应的坐标 x和 , 21 6 点 B 和 D 的坐标分别是 xB=(1) yB=(2) xD= )(3) yD= )(4) 参数 , 21 6 11 22a (5) ()2+24a (6) 把 (1) (4)代入（ 5）（ 6）即可获得支架的最终方程式 ()2+()2- 22a =0(7) )2+ )2- 24a =0(8) 此方程式描述了计算参数 421 , 理想值的 最基本的数学模型。 学模型 统的数学模型可以用下面形式的公式表示 u,v),(9) 约束于 gi(u,v) 0,i=1,2, ,l,(10) 和响应函数 hi(u,v)=0,j=1,2, ,m.(11) 向量 u=u1, ,响应设计时的变量 ,v=v1, ,是可变响应向量，(9)式中的 为了使设计的主导四连杆机构 到最佳，设计时的变量可被定义为 u=1a 2a 4a T,(12) 可变响应向量可被定义为 v=.(13) 相应复数 3， 5， 6的尺寸是 确定的。 目标函数被定义为理想轨迹 之间的一些“有差异的尺寸” f(u,v)=g0(y)y)2,(14) 式中 x=g0(y)是曲线 x=f0(y)是曲线 我们将为系统挑选一定局限性。这种系统必须满足众所周知的最一般的情况。 02143 15) 04132 16) 12 不等式表达了四连杆机构这样的特性：复数 42,可能只振荡的。 这种情况： (17) 给出了设计变量的上下约束条件。 用基于梯度的最优化式方法不能直接的解决 (9) (11)的问题。 (18) 从属于 gi(u,v) 0,i=1,2, ,l,(19) f(u,v) 0,(20) 并响应函数 hj(u,v)=0,j=1,2, ,m,(21) 式中： u=T v=T 因此，主导四连杆机构 一个非线性设计问题可以被描述为： ,(22) 从属于约束 02143 23) 04132 24) 111 ,222 444 (25) ),(,0)()( 7200 (26) 并响应函数： 0)s c o s( 222525 (27) 0)s i n ()c o s ( 2426216 (28) 有了上面的公式，使得点 C 的横向位移和轨迹 3 可能。结果是参数 421 , 最理想的值。 数学模型可以用来计算比如参数 421 , 保轨迹 之间的距离保持最小。然而端点 为在运动中存在一些干扰因数。看这些偏离到底合时与否关键在于这个偏差是否在参数 421 , 许的公差范围内。 响应函数（ 27）（ 28）允许我们考虑响应变量 量，这个矢量依赖设计变量 量。这就意味着 v h(v)，函 数 学模型（ 22）（ 28）的基础，因为它描述出了响应变量 量以及和数学模型 中 系。同样，函数 考虑参数 421 , 误差值 421 , 的最大允许值。 在随机模型中， 设计变量的矢量 u= ,可以被看作 U= ,的随机矢量，也就是意味着响应变量的矢量 v= ,也是一个随机矢量V=2, , v=h(u)(29) 假设设计变量 ,k),( (k=1,2, ,n)中独立出来。主要参数 k 和 k (k=1,2, ,n)可以与如测量这类科学概念和公差联系起来，比如k=k, 3。所以只要选择合适的存在概率 ， k=1,2, ,n(30) 式（ 30）就计算出结果。 随机矢量 概率分布函数及它实际不可计算性。因此，随意矢量 这个特性被确定是利用u= ,的函数 者借助被 学模型 用来计算液压支架最优化的容许误差的数学模型将会以非线性问题的独立 14 的变量 w= 1a 2a 4a T (31) 和目标函数 421111)( (32) 的型式描述 出来。 约束条件 0 (33) 111 ,222 444 (34) 在式（ 33）中， 点的 ，其中 2421 ),(61 A=1,2,4(35) 非线性工程问题的计算公差定义式如下： )111m 421 (36) 它服从以下条 件： 0 (37) 111 ,222 (38) 444 (39) 液压支架的工作阻力为 1600及四连杆机构 它们必须确保铰接点 它们必须提供充分的运动稳定性 图 2中的液压支架的有关参数列在表 1中。 15 支撑四杆机构 TT 1 3 1 0,1 2 5 1),1 3 2 5(,4 0 0, 4321 (40) 来确定。 四连杆 1 3 1 0,382,1 3 6 0,674, 4321 (在方程 (39)中，参数 中。 表 1液压支架的参数表 2四连杆 连杆 优化 四连杆的数学模型 22)-(28)中都有表述。 (图 3)铰接点 5就是为什么式 (26)为 0)65( 7 41) 杆 数 , 21 1941)中所得结果列于表 3中。 这些点所对应的角 ,21 22 192都在角度范围 而且它们每个角度之差为 1o 设计变量的最小和最大范围是 0,1280,1330,640 (42) 30,1 3 4 0,1 3 9 0,7 0 0 (43) 非线性设计问题以方程 (22)与 (28)的形式表述出来。这个问题通过 16 991)提出的基于近似值逼近的优化方法来解决。通过用直接的区分方法来计算出设计派生数据。 设计变量的初始值为 30,1 3 1 0,1 3 6 0,674, 70402010 (44) 优化设计的参数经过 25次反复计算后是 表 3绞结点 x与 角度)(2 o u 0 9, 6 0, 6* (45) 17 在表 3中 C点 图 4用图表示了端点 (虚线 )和垂直的理想轨迹 K(实线 )。 图 4绞结点 C 的 轨迹 连杆机构 最优误差 在非线性问题 (36)-(38),选择的独立变量 421 , 的最小值和最大值为 0 0 0 0 (46) (47) 独立变量的初始值为 (48) 轨迹偏离选择了两种情况 E=第一种情况，设计变量421 , 理想公差经过 9次反复的计算 ，已初结果。第二种情况也在 7次的反复 计算 后得到了理想值。这些结果列在表 4和表 5中。 图 5和图 6的标准偏差已经由 图中双点划线示 )同时比较泰勒近似法的曲线 (实线 )。 18 图 5E=图 6E=通过选用系统的合适的数学模型以及采用数学函数，让液压支架的设计得到 19 改良，而且产品的性能更加可靠。然而，由于理想误差的结果的出现，将有理由再考虑一个新的问题。这个问题在四连杆的问题上表现的尤为突出，因为一个公差变化稍微都 能导致
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号