回转型绿篱修剪机动力学分析及虚拟样机仿真

摘要

[目的]研究绿篱机整机机构是否合理、是否存在运动干涉及"死点"、物体运动与受力之间的关系并且对球形轨迹进行仿真.[方法]基于建立的回转型绿篱机三维模型及系统动力学理论的基础,运用拉格朗日动力学建模法对模型结构进行分析,将模型拆分为由竖直升降关节和水平移动关节作为机构的两个连杆和绿篱机修剪末端的转动关节和一个移动关节两个系统,构造拉格朗日函数,再将其带入拉格朗日方程式得出动力学方程,接着利用ADAMS对绿篱修剪机进行动力学及虚拟样机仿真分析,设置驱动函数.[结果]实现回转型绿篱机的虚拟样机球形轨迹仿真分析,得出机构的运动位移、速度及加速度曲线关于时间函数的曲线.[结论]确定绿篱机修剪系统在运动过程中不存在"干涉"和死点,机构工作时升降关节的最大速度为85 mm/s,在最后顶部修剪时的加速度为-9 mm/s2,修剪顶部时位移达到100 mm,运动参数都达到要求.