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题名油罐车自主加注臂末端振动特性分析及振动抑制研究
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作者
王巍
蒋为钰
缪海鹏
袁明新
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机构
江苏自动化研究所
江苏科技大学机械工程学院
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出处
《机床与液压》
北大核心
2025年第5期31-38,共8页
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基金
工信部高技术船舶科研项目(CBG3N21-2-7)。
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文摘
针对油罐车自主加注臂在作业过程中末端存在振动,导致与加注口对接精度降低,影响工作效率的问题,提出一种安装平衡缸来抑制末端振动的方法。基于MDH法建立油罐车自主加注臂的正运动学模型,采用解析法对机械臂进行逆向运动学求解,得到加注臂关节角度和末端对接装置位姿的映射关系。建立加注臂有限元分析模型并设置仿真边界条件,通过对不同平衡缸安装位置参数组合的加注臂依次进行仿真,确定平衡缸的最佳安装位置。最后,在相同边界条件下,对未安装平衡缸、安装平衡缸以及刚体状态下的加注臂进行仿真对比分析。结果表明:相较于未安装平衡缸的加注臂,安装平衡缸的加注臂在运动停止后的残余振动中,振动幅值最大减少了25.1 mm,在加注臂Z向上,振动幅值衰减最大达到了77.4%。以上数据表明,安装平衡缸能够有效降低加注臂的末端振动,提高对接过程的效率以及稳定性。
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关键词
自主加注臂
平衡缸
MDH法
运动学分析
有限元仿真
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Keywords
autonomous filling arm
balance cylinder
modified Denavit-Hartenberg method
kinematic analysis
finite element simulation
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分类号
TE8
[石油与天然气工程—油气储运工程]
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题名油罐车自主加注臂密封圈响应面优化及分析
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作者
袁明新
蒋为钰
王巍
李解
申燚
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机构
江苏科技大学机械工程学院
江苏自动化研究所
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出处
《液压与气动》
北大核心
2024年第5期118-128,共11页
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基金
江苏省科技成果转化专项资金(BA2019090)。
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文摘
为了提高油罐车自主加注臂前端快接装置的密封性能,设计了一种内胀式橡胶密封圈,并结合响应面法和有限元法对密封圈进行了优化和分析。首先,基于有限元软件ANSYS Workbench对密封圈进行建模和仿真,研究了密封圈的倒圆半径、厚度和压缩量对密封圈性能的影响;然后,将密封圈与管壁的接触面积、接触压力和所受等效应力作为优化目标,利用Design⁃Expert软件建立了密封结构的优化模型,并通过多目标优化获得最优设计方案;最后,进行了密封圈优化前后的性能对比和分析。数值测试表明,在最大3 MPa介质压力下,优化后密封圈的接触压力提升了1.3 MPa,有效接触面积更大,且接触带更加集中,有利于实现快接装置和油罐车加注口的有效密封,同时等效应力降低了4.3%,有助于延长密封圈的使用寿命。
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关键词
自主加注臂
橡胶密封圈
有限元分析
响应面法
密封性能
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Keywords
autonomous refueling arm
rubber sealing ring
finite element analysis
response surface method
sealing performance
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分类号
TH137
[机械工程—机械制造及自动化]
TB42
[一般工业技术]
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