Tính toán động học, động lực học và mô phỏng máy xúc (Ngô Trung Dũng)
27 thg 9, 2024 | 14:45

Tính toán động học, động lực học và mô phỏng máy xúc (Ngô Trung Dũng)



Trình bày tổng quan máy xúc một gầu. Cơ sở lý thuyết tính toán máy xúc một gầu. Tính toán động học, động lực học máy xúc. Mô phỏng hoạt động máy xúc.


NỘI DUNG:


MỤC LỤC   .............................................................................................................  1 

LỜI CAM ĐOAN   .  4  ................................................................................................

DANH MỤC KÝ HIỆU,CHỮ VIẾT TẮT   ..........................................................  5 

DANH MỤC HÌNH VẼ  .........................................................................................  9 

DANH MỤC BẢNG BIỂU  .................................................................................  10

LỜIMỞ ĐẦU   .....................................................................................................  11 

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN MÁY XÚC MỘT GẦU   ........................................  12 

1.1        12  Công dụng máy xúc mộtgầu .........................................................................

1.2 Phân loại máy xúc một gầu  ............................................................................  13 

1.3 Cấutạo máy xúc một gầu nghịch dẫn động thủy lực  ..................................... 15 

1.4 Các bộ phận chính máy xúc một gầu nghị ch  .................................................  17 

1.4.1 Gầu nghịch  .............................................................................................  17 

1.4.2      17  Tay cần ..................................................................................................

1.4.3    Cần .........................................................................................................  18 

1.5 Tính toán chung máy xúc một gầu  ................................................................. 18 

1.5.1    Nhiệm vụ tính toán ................................................................................  18 

1.5.2    Xácđịnh sơ bộ thông số chủ yếu máy xúc một gầu .............................. 19 

1.5.3 Tính toán các cơ cấu của thiết bị làm việc máy xúc một gầu  ................ 22 

1.5.4    Tính cân bằng bàn quay và đối trọng .................................................... 25 

1.5.5    Độ ổn định máy xúc gầu nghịch ............................................................  26 

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN MÁY XÚC MỘT GẦU   ...... 28 

2. 1    Cơ sở phương pháp ma trận Craig ................................................................ 28 

2.1.1      Các tọa độ thuần nhất và phương pháp biển đổi thuần nhất .................  28 

2.1. 1    1. Định nghĩa ma trận cosin chỉ hướng ............................................. 28 

2.1     .1.2 Ý nghĩa ma trận cosin chỉ hướng ..................................................  29 

2.1      .1.3 Định nghĩa các tọa độ thuần nhất .................................................  30

2.1      .1.4 Biến đổi phép cộng vecto 3 chiều thành nhân vecto 4 chiều ....... 31 

2.1.2     Phép biến đổi ma trận thuần nhất và tọa độ thuần nhất .......................  32 

2.1.3     Ma trận nghịch đảo của ma trận biến đổi thuần nhất ...........................  33 

2.1.4    Cácma trận quay và tịnh tiến cơ bản thuần nhất ..................................  34 

Ngô Trung Dũng                                                                                                   Lớp COKT09.

-1- 

Luận án tốt nghiệp                                            

2.1.5 Các ma trận quay cơ bản và tịnh tiến thuần nhất  ........................................  35 

2.2 ...........................................................................  Phương pháp ma trận Craig    36 

2.2.1  h    Các xác định các trục của hệ tọa độ khớp ............................................  36 

2.2.2    Cáctham số động học Craig ..................................................................  38 

2.2.3     Ma trận Craig ........................................................................................  39 

2.3    Bài toán động học thuận.................................................................................  40

2.3.1    Xácđịnh vị trí khâu thao tác và điểm tác động cuối .............................. 41

2.3.1.1    Xácđịnh vị trí khâu thao tác ..........................................................  41 

2.3.1.2    Xácđịnh vị trí điểm tác động cuối .................................................  42 

2.3.2        Xác định vận tốc và gia tốc điểm tác động cuối .................................... 42 

2.3.3    Xác định vận tốc và gia tốc góc các khâu tay máy ................................  43 

2.4 Bài toán động học ngược  ...............................................................................  44 

2.4.1    Tọa độ khớp và tọa độ thao tác .............................................................. 44 

2.   4.2 Phương pháp giải bài toán động học ngược  ...........................................  46 

2.5 Bài toán động lực học    48  ....................................................................................

2.5.1    Phương trình Lagrange loại 2..................................................................  48 

2.5.2    Biến đối phương trình vi phân chuyển động........................................... 53 

2.5.3    Dạng ma trận của phương trình Lagrange loại 2 ....................................  54 

2.5.4    Dạng ma trận  của phương trình Lagrange loại 2 mới  .............................  61 

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC MÁY XÚC    64  ........

3.1 Nhiệm vụ tính toán thiết kế  ............................................................................  64 

3.2    Tính toán động học thuận...............................................................................  64 

3.3    Xâydựng phương trình quỹ đạo làm việc gầu xúc ........................................  65 

3.4 Tính toán động học ngược    67  .............................................................................

3.5      68  Tính toán động lực học ..................................................................................

3.6    Bài toán động lực học ngược .........................................................................  71 

CHƯƠNG 4 MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG MÁY XÚC      ......................................  84

4.1 ......................................................................  Khái quát công việc mô phỏng    84

4.2 Xâydựng phương trình quỹ đạo làm việc gầu xúc  ........................................  85

4.2.1 Xuất đối tượng Solidworks sang file dạng *.STL  ..................................  85

4.2.2 Biên dịch file dạng *.STL sang file lưu trữ tọa độ các đỉnh  ..................  86 

Ngô Trung Dũng                                                                                                   Lớp COKT09.

-2- 

Luận án tốt nghiệp                                            

4.3 Đọcdữ liệu tính toán  ......................................................................................  86

4.4 Cấu trúc chương trình máy xúc  ......................................................................  90 

Phụ lục 1: Xây dựng phương trình vi phân chuyển động bằng Maple   ........ 93 

TÀI LIỆU THAM KHẢO  ....................................................................................  99

KẾT LUẬN  .










LINK DOWNLOAD (TÀI LIỆU VIP MEMBER)



Trình bày tổng quan máy xúc một gầu. Cơ sở lý thuyết tính toán máy xúc một gầu. Tính toán động học, động lực học máy xúc. Mô phỏng hoạt động máy xúc.


NỘI DUNG:


MỤC LỤC   .............................................................................................................  1 

LỜI CAM ĐOAN   .  4  ................................................................................................

DANH MỤC KÝ HIỆU,CHỮ VIẾT TẮT   ..........................................................  5 

DANH MỤC HÌNH VẼ  .........................................................................................  9 

DANH MỤC BẢNG BIỂU  .................................................................................  10

LỜIMỞ ĐẦU   .....................................................................................................  11 

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN MÁY XÚC MỘT GẦU   ........................................  12 

1.1        12  Công dụng máy xúc mộtgầu .........................................................................

1.2 Phân loại máy xúc một gầu  ............................................................................  13 

1.3 Cấutạo máy xúc một gầu nghịch dẫn động thủy lực  ..................................... 15 

1.4 Các bộ phận chính máy xúc một gầu nghị ch  .................................................  17 

1.4.1 Gầu nghịch  .............................................................................................  17 

1.4.2      17  Tay cần ..................................................................................................

1.4.3    Cần .........................................................................................................  18 

1.5 Tính toán chung máy xúc một gầu  ................................................................. 18 

1.5.1    Nhiệm vụ tính toán ................................................................................  18 

1.5.2    Xácđịnh sơ bộ thông số chủ yếu máy xúc một gầu .............................. 19 

1.5.3 Tính toán các cơ cấu của thiết bị làm việc máy xúc một gầu  ................ 22 

1.5.4    Tính cân bằng bàn quay và đối trọng .................................................... 25 

1.5.5    Độ ổn định máy xúc gầu nghịch ............................................................  26 

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN MÁY XÚC MỘT GẦU   ...... 28 

2. 1    Cơ sở phương pháp ma trận Craig ................................................................ 28 

2.1.1      Các tọa độ thuần nhất và phương pháp biển đổi thuần nhất .................  28 

2.1. 1    1. Định nghĩa ma trận cosin chỉ hướng ............................................. 28 

2.1     .1.2 Ý nghĩa ma trận cosin chỉ hướng ..................................................  29 

2.1      .1.3 Định nghĩa các tọa độ thuần nhất .................................................  30

2.1      .1.4 Biến đổi phép cộng vecto 3 chiều thành nhân vecto 4 chiều ....... 31 

2.1.2     Phép biến đổi ma trận thuần nhất và tọa độ thuần nhất .......................  32 

2.1.3     Ma trận nghịch đảo của ma trận biến đổi thuần nhất ...........................  33 

2.1.4    Cácma trận quay và tịnh tiến cơ bản thuần nhất ..................................  34 

Ngô Trung Dũng                                                                                                   Lớp COKT09.

-1- 

Luận án tốt nghiệp                                            

2.1.5 Các ma trận quay cơ bản và tịnh tiến thuần nhất  ........................................  35 

2.2 ...........................................................................  Phương pháp ma trận Craig    36 

2.2.1  h    Các xác định các trục của hệ tọa độ khớp ............................................  36 

2.2.2    Cáctham số động học Craig ..................................................................  38 

2.2.3     Ma trận Craig ........................................................................................  39 

2.3    Bài toán động học thuận.................................................................................  40

2.3.1    Xácđịnh vị trí khâu thao tác và điểm tác động cuối .............................. 41

2.3.1.1    Xácđịnh vị trí khâu thao tác ..........................................................  41 

2.3.1.2    Xácđịnh vị trí điểm tác động cuối .................................................  42 

2.3.2        Xác định vận tốc và gia tốc điểm tác động cuối .................................... 42 

2.3.3    Xác định vận tốc và gia tốc góc các khâu tay máy ................................  43 

2.4 Bài toán động học ngược  ...............................................................................  44 

2.4.1    Tọa độ khớp và tọa độ thao tác .............................................................. 44 

2.   4.2 Phương pháp giải bài toán động học ngược  ...........................................  46 

2.5 Bài toán động lực học    48  ....................................................................................

2.5.1    Phương trình Lagrange loại 2..................................................................  48 

2.5.2    Biến đối phương trình vi phân chuyển động........................................... 53 

2.5.3    Dạng ma trận của phương trình Lagrange loại 2 ....................................  54 

2.5.4    Dạng ma trận  của phương trình Lagrange loại 2 mới  .............................  61 

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC MÁY XÚC    64  ........

3.1 Nhiệm vụ tính toán thiết kế  ............................................................................  64 

3.2    Tính toán động học thuận...............................................................................  64 

3.3    Xâydựng phương trình quỹ đạo làm việc gầu xúc ........................................  65 

3.4 Tính toán động học ngược    67  .............................................................................

3.5      68  Tính toán động lực học ..................................................................................

3.6    Bài toán động lực học ngược .........................................................................  71 

CHƯƠNG 4 MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG MÁY XÚC      ......................................  84

4.1 ......................................................................  Khái quát công việc mô phỏng    84

4.2 Xâydựng phương trình quỹ đạo làm việc gầu xúc  ........................................  85

4.2.1 Xuất đối tượng Solidworks sang file dạng *.STL  ..................................  85

4.2.2 Biên dịch file dạng *.STL sang file lưu trữ tọa độ các đỉnh  ..................  86 

Ngô Trung Dũng                                                                                                   Lớp COKT09.

-2- 

Luận án tốt nghiệp                                            

4.3 Đọcdữ liệu tính toán  ......................................................................................  86

4.4 Cấu trúc chương trình máy xúc  ......................................................................  90 

Phụ lục 1: Xây dựng phương trình vi phân chuyển động bằng Maple   ........ 93 

TÀI LIỆU THAM KHẢO  ....................................................................................  99

KẾT LUẬN  .










LINK DOWNLOAD (TÀI LIỆU VIP MEMBER)

M_tả
M_tả

Chuyên mục:

Không có nhận xét nào: