专用机械设备上的自动机械手因气路系统连接复杂,设备出现故障后排除故障困难,维护、保养费用高。在考虑成本的基础上改进设计了气动系统,同时详细设计了控制系统电路,提出气路系统及两套继电器电路控制系统的设计图并详细描述其工作原理。将改进设计后的气动及电控系统在FluidSIM4.2软件中建模并仿真,导出各缸的位移、速度-时间特性曲线并分析位移、速度与时间的特性关系。最后原系统作优缺点对比。结果表明改进设计后的气动系统气路简单,还避免了设备故障后诊断困难的弊端,实现搬运速度的有效控制,拓展了设备的灵活性、机动性和适用范围。

介绍了锻造操作机常用的液压缓冲装置的结构特点和缓冲原理。根据流量连续性方程和伯努利方程,结合双向缓冲缸与蓄能器的受力变化,得到了双向缓冲缸在任意时刻所受外部载荷的关系式,将液压缓冲装置简化为刚度-阻尼系统,并通过微分求导获得了缓冲装置的动态刚度、动态阻尼的数学模型,再通过Matlab对蓄能器初始充气压力和初始充气容积、缓冲缸行程对缓冲装置刚度的影响,以及缓冲缸油腔环形横截面面积、阻尼孔横截面面积对阻尼的影响进行分析。最后,基于遗传算法对缓冲装置中蓄能器的初始充气容积和初始充气压力进行优化,得到一组Pareto非劣解集,并基于理想解排序方法对Pareto非劣解集进行优化处理,得到最佳的缓冲装置中蓄能器的初始充气压力及初始充气容积的匹配方案。