基于键图和线图的双摆激振装置动力学研究.pdf

第29卷第5期 机械设计 、k1．29No．5 201 2年5月 JOURNALOFMACHINEDESIGN May2012 基于键图和线图的双摆激振装置动力学研究+ 周丹1”，李泽蓉1 (1．攀枝花学院机械工程系．四川攀枝花617000；2．攀枝花学院先进制造研究所．四川攀枝花617000) 摘要：介绍了双摆激振装置的工作原理，并组建了简化的物理模型。随后，引入了线图和键圈分析方法。并针对双摆 漱振装王的物理模型分别构建了线圈模型和键图模型，通过求解对应的方程组，可获得关于激振源、摆l、摆2角速度的 状态方程，通过状态方程。可以直观地观察至叮激振源、摆1、摆2角速度随均匀电子螺旋管输出位移的变化情况。适当调 整计算机输出的激振波形。即可调整激振源、摆l、摆2的运动状态。 关键词：线圈；键图；双摆；机电系统动力学 文献标识码：A 文章编号：1001—2354(2012105—0039—04 中图分类号：TB534．2；THll3．2+2 在一些复杂的机电动力学系统中，许多重要的过 信号时，电子螺旋管就向前运动-d,段距离，当计算机 程都只能通过静态的参数来分析，随着生产精细化和 输出一个负相的脉冲信号时，电子螺旋管就向后运动 安全化的要求越来越高，系统动态的实时数据监测或 一小段距离。若将脉冲周期取得足够小，可近似认为 模拟显得越来越重要。 电子螺旋管在这小段位移内是匀速运动的，将各周期 键图和线图通过构筑特别的数学模型，可以解决 的运动按时间累计。可得如图2所示的波形图，即当计 许多复杂机电动力学系统中参数的动态分析问题。文 算机输出连续的脉冲激振信号时，电子螺旋管则输出 献[1—8]分别就线图和键图的应用作了深入的分析 与研究。研究结果显示，键图和线图适宜于解决机电 连续的正弦波位移。 系统动力学中简单或复杂的问题。 双摆激振装置是个典型的机电动力学装置，传统 的算法需要经过高阶的微分计算，算法繁琐，也不能很 好解决双摆的动态分析问题。文中拟引入线图和键 图，对双摆激振装置的动态运行情况进行研究。 1 双摆激振装置 双摆激振装置主要由计算机给出激振信号，传递 给驱动线圈后，驱动线圈产生机械力加载在均匀电子 均匀电子螺旋管 螺旋管上，电子螺旋管再将动力传递给振动源，振动源 圈l双摆激振装置简化的物理模型 与双摆之间采用弹簧连接，通过弹簧将运动传递给双 摆。调整好计算机的激振信号，就能得到合适的双摆 l。； 振动情况。图1是双摆激振装置简化的物理模型。 。0．5]r]r]nr]r]r]几 该系统模型分为电气部分和机械部分。对电气部 罴-0： 16 分，根据不同的要求可采取不同的输入输出关系。文 一l 口2U4U6U8L』。U1U11 —1．5 中假设计算机的激振信号和电子螺旋管输出位移之间 构成简单的步进关系，即计算机输出一个正相的脉冲 (a)计算机激振信号 ·收稿日期：2011—06-08：修订日期：2011一II-01 作者简介：阃丹(1976一)．女．四川简阳人．副教授．工程硬士．主要从事机电一体化相关的教学和科研工作．发表论文10余篇。 万方数据 40 机械设计