机床与液压

作者：王巍，蒋为钰，缪海鹏，袁明新

单位：江苏自动化研究所；江苏科技大学机械工程学院；江苏科技大学机械工程学院；江苏科技大学机械工程学院

关键词：自主加注臂;平衡缸;MDH法;运动学分析;有限元仿真

基金：工信部高技术船舶科研项目（CBG3N21-2-7）

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。

来源：2025年第5期

《机床与液压》期刊编辑部

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