大型光电设备基准平面自动调平系统
激光平地机自动调平控制系统的研制
激光平地机自动调平控制系统的研制杨青丰;尚业华;刘思雨;丛岳;付卫强;张付杰【摘要】The problem of attitude control of the ground shovel must be solved,that is to maintain the horizontal balance control.As the existing trailing laser graders have only height control of the ground shovel without horizontal balance control.This article analyzes the shortcomings of the current laser graders working on uneven ground,a self-leveling control system to realize the self-leveling control in the horizontal direction of the laser grader,to improve its leveling accuracy and efficiency.When the laser grader works on a slope,the system automatically maintains the balance of the farm.The real dip is obtained by means of a fixed tool center gyroscope sensor,while the controller will drive the solenoid valve according to the real angle.So that elevation and level control at the same time,and its measurement accuracy of static and dynamic test and analysis,effectively improve the stability of land operations.Making the land area before and after the absolute improvement of 50.0％,relative improvement increased by 18.6％,land error level of less than 1.0％.%现有的激光平地机对平地铲只有高程控制而没有水平平衡控制.分析了当前激光平地机在不平整地面上工作的缺点,提出了一种自调平控制系统,实现激光平地机水平方向上自调平控制,改进与提高其平整精度和效率.当激光平地机在斜坡上工作时,使用该系统可自动保持农具平衡.实时倾角通过固定机具中心的倾角传感器获得,控制器将根据实时倾角来驱动电磁阀,控制油缸动作,使得机具实现自调平控制;同时对其进行静态试验和动态试验,通过数据分析,发现该系统能有效提高土地作业的稳定性.最终得出该系统相对于常规的激光平地机地块平整前后的绝对改善度提高了50.0％,相对改善度提高了18.6％,土地误差水平小于1.0％.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2017(045)034【总页数】4页(P218-221)【关键词】激光平地机;自动调平控制;倾斜角;稳定性【作者】杨青丰;尚业华;刘思雨;丛岳;付卫强;张付杰【作者单位】昆明理工大学现代农业工程学院,云南昆明650000;国家农业智能装备工程技术研究中心,北京100097;北京农业智能装备技术研究中心,北京100097;农业部农业信息技术重点实验室,北京100097;国家农业智能装备工程技术研究中心,北京100097;北京农业智能装备技术研究中心,北京100097;农业智能装备技术北京市重点实验室,北京100097;昆明理工大学现代农业工程学院,云南昆明650000;国家农业智能装备工程技术研究中心,北京100097;北京农业智能装备技术研究中心,北京100097;国家农业智能装备工程技术研究中心,北京100097;北京农业智能装备技术研究中心,北京100097;农业部农业信息技术重点实验室,北京100097;国家农业智能装备工程技术研究中心,北京100097;北京农业智能装备技术研究中心,北京100097;农业部农业信息技术重点实验室,北京100097;昆明理工大学现代农业工程学院,云南昆明650000【正文语种】中文【中图分类】S129;O311.1激光平地机作为农业科技新产品，它融合了激光技术和液压技术，越来越广泛地应用于我国的平地作业中。
一种适用于支撑光电跟踪设备的调平机构
一种适用于支撑光电跟踪设备的调平机构作者：陈仁涛张鹏来源：《科技创新与应用》2019年第20期摘要：根据某项目需求，为保证光电跟踪设备的测量精度，在光电跟踪设备基座基准面和安装支架联接平面处需设计调平机构，实现设备基准面水平。
鉴于项目对结构件尺寸重量的限制，必须采用手动调平的方式，而传统手动式调平机构的调平精度低，抗倾覆能力也很弱。
文章設计了一种手动调平机构，该调平机构抗倾覆能力较强，且能够满足设备基准面的高精度水平要求。
关键词：光电跟踪设备；高精度；调平机构中图分类号：TN29 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）20-0069-02Abstract： According to the requirements of a certain project， in order to ensure the measurement accuracy of the photoelectric tracking equipment， it is necessary to design a leveling mechanism at the base datum of the optoelectronic tracking equipment and the connecting plane of the mounting bracket to realize the datum level of the equipment. In view of the limitation of the size and weight of the structural parts， the manual leveling method must be adopted， while the leveling accuracy of the traditional manual leveling mechanism is low and the anti-overturning ability is also very weak. In this paper， a manual leveling mechanism is designed， which has strong anti-overturning ability and can meet the requirements of high precision level of equipment datum.Keywords： photoelectric tracking equipment； high precision； leveling mechanism引言光电跟踪设备由光电有效载荷（摄像机等）和稳定平台两大部分组成。
大型光电设备动基座自动支撑调平方法及结构
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｅ ｈ ｄ ａ Ｏ ｉ ｕ ａ ｉ ｎ ｆ ｒ ａ ｔ ｍ ａ ｉ ｕｐ ｏ ｔｎ ｎ ｔ ｄ ｎ ｍ ｔ ｏ ｎｄ ｃ ｎｆ ｇ ｒ ｔＯ ｏ ｕ ｏ ｔｃ ｓ ｐ ｒ ｉ ｇ ａ ｄ ｌ ｖ ｌｎｇ ｏ ｉ — ｃ ｌ ｈｏ ｏ ｌ ｃ ｒ ｃ ｅ ｉ ｍ ｅ ’ ｏ ｅ — ｒ ｕ ｗｏ ｋ ｅ ｅ ｉ ｆ ｂ ｇ ｓ ａ ｅ ｐ ｔ ｅ ｅ ｔ ｉ ｑｕ ｐ ｎｔ Ｓ ｍ ｖ ｄ ｇ ｏ ｎｄ ｒ
摘 要 ：在 大 吨 位 车 载 光 学 仪 器 支 撑 调平 结 构 中 ， 自动 调 平 代 替 原 来 的 人 工 调 平 ， 用 无 干 涉 的 三 点 支撑 方 案 ， 用 选
用 计 算 机 控 制 的机 械 支 腿 进 行 调 平 ． 介 绍 三 点 自动 支 撑 调 平 的 方 法 及 原 理 ， 出 １ 列 ３种 可 能 出 现 的 不 同调 平 情 况 ， 对 自动 调 平 的 初 始 状 态 及 调 平 基 准 的 确 定 提 出 了解 决 方 案 ， 介绍 了机 械 支 腿 的整 体 结 构 及 主 要 零 件 的 参 数 计 算 ．
结 果 证 明 ： 械 支腿 不 仅结 构 紧 凑 而 且 能 够 较 为 稳 定 地 完 成 支 撑 调 平 ， 采 用 的三 点 支 撑 调 平 方 案 简 单 、 用 ． 机 所 实
关 键 词 ：自动 调 平 ；三 点 支 撑 ； 械 支 腿 机 中 图 分 类 号 ： Ｈ１ Ｔ ２ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ — ５ Ｘ（ ０ ７ ０ — ３ ３ ０ ０ ６７４ ２ ０ ） ５０８ —５
ｍ ａ ｉ ｕ ｏｒｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｓ ｐ ｅ ｅ ｅ ｔｃ ｓ ｐｐ ｔｎｇ ａ ｄ ｌ ｖ ｌｎｇ ｉ ｒ ｓ ｎｔ ｄ．Ｔｈｅ １ ｆｅ ｅ ｔｉ ｔ ｎ ｅ ｓ ｉ ｙ ａ ｅ ｒｎ ｒ ｉｔ ３ ｄｉｆ ｒ ｎ ｎｓ ａ ｃ ｓ ｐｏ ｓ ｂｌ ｐｐ ｄ ａ ｈｅ ｈ ｔ ｄ ｆ ｏｎｆｒ ｎｇ ｔ ｂ ｇ ｎｎ ｎｇ ｓ ａ ｅ ａ ｄ ｅ ｃ ｍ ａ ｋ ｉ ｔ ｆ ｒ ｒ ｉｍｉ ｈｅ ｅ ｉ ｉ ｔ ｔ ｎ ｂ ｎ ｈ ｒ ｓ ｐｕ ｏ ｗａ ｄ． Ｔｈｅ
光电精测仪分层自动调平装置的研究与应用
2019年4月第47卷第7期机床与液压MACHINE TOOL ＆HYDＲAULICSApr.2019Vol.47No.7DOI ：10．3969/j.issn.1001－3881.2019.07.014本文引用格式：王磊，卢聪慧，张新棋，等．光电精测仪分层自动调平装置的研究与应用［J ］．机床与液压，2019，47（7）：62－66．WANG Lei ，LU Conghui ，ZHANG Xinqi ，et al．Ｒesearch and Application of Layered Automatic Leveling Device for Photoelectric Accelerometer ［J ］．Machine Tool ＆Hydraulics ，2019，47（7）：62－66．收稿日期：2018－03－09作者简介：王磊（1983—），男，工学硕士，工程师，主要从事非标装备和钣金自动化技术方面的研究。
E －mail ：tq011eu@ 。
光电精测仪分层自动调平装置的研究与应用王磊，卢聪慧，张新棋，王德志，郭红芳（北京长征火箭装备科技有限公司，北京100076）摘要：根据高精度测量需求，研制了分层调整式自动调平装置。
自动调平装置包括上下设置的两层角度调整机构，每层角度调整机构均包括1台伺服电机，电子水平仪测量两层角度调整机构对应方向上的水平度偏移量，并将测得值反馈到电脑终端，电脑终端与上下两台伺服电机连接，通过反馈的值驱动伺服电机转动。
实验测定其调平精度为1ᵡ，整个光电设备调平时间约为120s 。
实验结果表明：与以往的调平系统相比，该系统缩短了光电设备开展工作的准备时间，提高了调平精度。
关键词：分层；自动调平；伺服电机；精度中图分类号：TP273Ｒesearch and Application of Layered Automatic Leveling Devicefor Photoelectric AccelerometerWANG Lei ，LU Conghui ，ZHANG Xinqi ，WANG Dezhi ，GUO Hongfang（Beijing Long March Ｒocket Equipment Technology Co．，Ltd．，Beijing100076，China ）Abstract ：According to high-precision measurement needs ，a hierarchical adjustment of automatic leveling device was developed．The automatic leveling device comprised a two-layer angle adjusting mechanism arranged up and down ，each of which included a servo motor and the electronic level measuring the level deviation of the two-angle angle adjusting mechanism in the corresponding direction ，and the measured value was fed back to the computer terminal．The computer terminal was connected to the upper and lower two servo motor ，and the servo motor was driven by the feedback value．The leveling time is 1ᵡ，and the leveling time of the whole optoelectronic equipment is about 120s．The experimental results show that compared with the conventional leveling system ，the system shortens the preparation time of the photoelectric equipment and improves the leveling accuracy．Keywords ：Hierarchical ；Automatic leveling ；Servo motor ；Precision0前言在现代光电测试中，经常需要把测试设备进行精确地调平，以满足系统的工作要求。
一种大尺寸平面显示屏幕自动调平装置及调平方法[发明专利]
![一种大尺寸平面显示屏幕自动调平装置及调平方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/db7e911a366baf1ffc4ffe4733687e21af45ff85.png)
专利名称：一种大尺寸平面显示屏幕自动调平装置及调平方法专利类型：发明专利
发明人：吕雄涛,孙焕宇,王狮凌,刘东
申请号：CN202111622584.2
申请日：20211228
公开号：CN114460974A
公开日：
20220510
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种大尺寸平面显示屏幕自动调平装置及调平方法，包括样品调平台、三维位移台和控制器；样品调平台上设有长条形的安装座，安装座上设有限位槽；三维位移台上设有光谱共焦位移传感器，控制器分别与样品调平台和光谱共焦位移传感器电连接；样品调平台用于对大尺寸平面显示屏幕进行俯仰和旋转两个角度的调节；光谱共焦位移传感器上设有三个定位点，三个定位点的连线构成直角三角形，第一个定位点与第二个定位点的连线平行于Y轴，第二个定位点与第三个定位点的连线平行于X轴；控制器接收光谱共焦位移传感器的数据，并对样品调平台进行俯仰和旋转角度进行控制。
利用本发明，可以实现大尺寸平面显示屏幕的非接触式、快速、自动调平。
申请人：浙江大学嘉兴研究院
地址：314031 浙江省嘉兴市秀洲区智富中心48幢401室
国籍：CN
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大型光电设备基准平面自动调平系统
第17卷 第5期2009年5月光学精密工程Optics and P recision EngineeringV ol.17 N o.5 M ay 2009收稿日期:2008-07-15;修订日期:2008-09-11.基金项目:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所三期创新工程资助项目(N o.061X20C060)文章编号 1004-924X(2009)05-1039-07大型光电设备基准平面自动调平系统姜伟伟1,2,高云国1,冯栋彦1,2,陈兆兵1,2,蒲继承3(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;2.中国科学院研究生院,北京100039;3.中国矿业大学,北京100083)摘要:研制了一种光电设备自动调平系统。
选用了3条机械支腿支撑大型光电设备载车,由安装在光电设备基座上的倾角传感器测得基准平面的倾角大小及方向,将此角度根据调平算法换算为3个机械支腿的伸长量,驱动机械支腿伸长使基准平面达到水平。
给出了支撑腿数量和机械式支腿的选择依据,设计了一种可以在小角度范围内自动矫正受力方向的机械支腿,设计了整个传动系统,并且给出了驱动电路和调平算法。
实验测定其调平精度为0.003b ,整个光电设备调平时间约为120s 。
实验结果表明:与以往的调平系统相比,该系统缩短了光电设备开展工作的准备时间,提高了调平精度。
关 键 词:光电设备;机械支腿;限位;调平算法中图分类号:T H 741.14 文献标识码:AAutomatic -leveling system for base -plane oflarge -size photoelectric equipmentJIANG We-i w ei 1,2,GAO Yun -guo 1,FENG Dong -yan1,2,CH EN Zhao -bing 1,2,PU J-i cheng3(1.Changchun I nstitute of Op tics ,Fine Mechanics and P hy sics ,Chinese A cademy of Sciences,Chang chun 130033,China;2.Gr aduate Univ er sity of Chinese A cad emy of Sciences ,Beij ing 100039,China;3.China Univ er sity of M ining &Technology ,B eij ing 100083,China)Abstract:An auto matic -leveling system is dev elo ped.T hree m echanical supporting s are chosen to sus -tain a larg e -size photoelectric equipment,and a obliquity -senso r fix ed o n the pedestal of the photoelec -tric equipm ent is used to measure the size and direction of the o bliquity ang le fr om a baseplane.Based on a leveling alg orithm ,the o bliquity ang le is converted to elongatio ns of the mechanical supporting to drive the m echanical supporting to lev el the baseplane.T he reasons for choo sing three supporting points and m echanical supporting are introduced,then mechanical suppo rtings and the entir e transmis -sion sy stem are desig ned.A driven circuit and autom atic -leveling arithm etics are given also.Automat -ic -leveling ex periment indicates that the leveling precision of the autom atic -leveling system reach 0.003b ,and the lev eling time of photoelectric equipment is about 120s,w hich sho w s that this system is better than form er ly systems o n prepar ed time and precisio n.Key words:pho to electric equipment;mechanical suppor ting;limited -place;lev eling algorithm1 引 言车载大型光电设备在工作时的基准平面由载车低架、副车架、支撑支腿组成,要求基准平面在工作时达到要求的调平精度和稳定性[1-3]。
基于激光平面的自调平控制系统研究
基于激光平面的自调平控制系统研究曹健【摘要】For large-scale or non-mobile devices, a portable on-site milling machine with gantry structure for machining irregular large flat is designed, which controlled by self-leveling laser control system. With setting outside a milling machine, the laser transmitter generates a reference machining plane, and then the laser re-ceiver mounted on milling headstock detects the position of the light spot which can be changed to the dis-tance between the reference plane and the cutter to control servo motor. With ball screw, the headstock can move to compensate for the amount of beam deformation to make the cutter always at a certain height. This portable milling machine with laser leveling control system can eliminate the impaction of the bending defor-mation due to large span beam to improve the accuracy and efficiency.%针对现场加工大型或不可移设备的移动式龙门结构铣床，设计了一种基于激光平面的自调平控制系统。
水平面基准系统的自动调平方法研究
水平面基准系统的自动调平方法研究
欧同庚;王琪;傅辉清;路杰;陈志高;杨博雄
【期刊名称】《大地测量与地球动力学》
【年(卷),期】2008(28)5
【摘要】通过分析自动调平的原理,提出利用3点自动调平的经验,简化4点支撑的方法来调平系统,同时完成了自动调平系统的电路设计.
【总页数】4页(P129-132)
【作者】欧同庚;王琪;傅辉清;路杰;陈志高;杨博雄
【作者单位】中国地震局地球物理研究所,北京,100081;地壳运动与地球观测实验室,武汉,430071;中国地震局地震研究所,武汉,430071;地壳运动与地球观测实验室,武汉,430071;中国地震局地震研究所,武汉,430071;地壳运动与地球观测实验室,武汉,430071;中国地震局地震研究所,武汉,430071;地壳运动与地球观测实验室,武汉,430071;中国地震局地震研究所,武汉,430071;地壳运动与地球观测实验室,武汉,430071;中国地震局地震研究所,武汉,430071;地壳运动与地球观测实验室,武汉,430071;中国地震局地震研究所,武汉,430071
【正文语种】中文
【中图分类】TM930.111
【相关文献】
1.激光水平面基准实时测控混凝土板标高 [J], 徐伟;吕欣英
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3.水下无人航行器水平面路径跟踪控制方法研究 [J], 严浙平;张彦超;高鹏;徐健
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5.捷联寻北系统自动调平方法研究 [J], 罗君;王志乾
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第17卷 第5期2009年5月光学精密工程Optics and P recision EngineeringV ol.17 N o.5 M ay 2009收稿日期:2008-07-15;修订日期:2008-09-11.基金项目:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所三期创新工程资助项目(N o.061X20C060)文章编号 1004-924X(2009)05-1039-07大型光电设备基准平面自动调平系统姜伟伟1,2,高云国1,冯栋彦1,2,陈兆兵1,2,蒲继承3(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;2.中国科学院研究生院,北京100039;3.中国矿业大学,北京100083)摘要:研制了一种光电设备自动调平系统。
选用了3条机械支腿支撑大型光电设备载车,由安装在光电设备基座上的倾角传感器测得基准平面的倾角大小及方向,将此角度根据调平算法换算为3个机械支腿的伸长量,驱动机械支腿伸长使基准平面达到水平。
给出了支撑腿数量和机械式支腿的选择依据,设计了一种可以在小角度范围内自动矫正受力方向的机械支腿,设计了整个传动系统,并且给出了驱动电路和调平算法。
实验测定其调平精度为0.003b ,整个光电设备调平时间约为120s 。
实验结果表明:与以往的调平系统相比,该系统缩短了光电设备开展工作的准备时间,提高了调平精度。
关 键 词:光电设备;机械支腿;限位;调平算法中图分类号:T H 741.14 文献标识码:AAutomatic -leveling system for base -plane oflarge -size photoelectric equipmentJIANG We-i w ei 1,2,GAO Yun -guo 1,FENG Dong -yan1,2,CH EN Zhao -bing 1,2,PU J-i cheng3(1.Changchun I nstitute of Op tics ,Fine Mechanics and P hy sics ,Chinese A cademy of Sciences,Chang chun 130033,China;2.Gr aduate Univ er sity of Chinese A cad emy of Sciences ,Beij ing 100039,China;3.China Univ er sity of M ining &Technology ,B eij ing 100083,China)Abstract:An auto matic -leveling system is dev elo ped.T hree m echanical supporting s are chosen to sus -tain a larg e -size photoelectric equipment,and a obliquity -senso r fix ed o n the pedestal of the photoelec -tric equipm ent is used to measure the size and direction of the o bliquity ang le fr om a baseplane.Based on a leveling alg orithm ,the o bliquity ang le is converted to elongatio ns of the mechanical supporting to drive the m echanical supporting to lev el the baseplane.T he reasons for choo sing three supporting points and m echanical supporting are introduced,then mechanical suppo rtings and the entir e transmis -sion sy stem are desig ned.A driven circuit and autom atic -leveling arithm etics are given also.Automat -ic -leveling ex periment indicates that the leveling precision of the autom atic -leveling system reach 0.003b ,and the lev eling time of photoelectric equipment is about 120s,w hich sho w s that this system is better than form er ly systems o n prepar ed time and precisio n.Key words:pho to electric equipment;mechanical suppor ting;limited -place;lev eling algorithm1 引 言车载大型光电设备在工作时的基准平面由载车低架、副车架、支撑支腿组成,要求基准平面在工作时达到要求的调平精度和稳定性[1-3]。
随着科学技术水平的发展和不断提高,调平系统所能实现的调平精度越来越高,调平所用时间也越来越少,并且自动化程度也越来越高。
早期的调平系统基本采用手动的调平机构,基准平面的监测系统为单轴水平仪,调平的时候费时费力,这种调整方式目前还使用在一些早期光电设备上。
随着电子技术的发展,调平系统逐渐由手动调平转变为半自动和自动调平。
目前的调平系统按照控制方式分类主要分为以下几种:主控计算机加下位机控制板、PLC 控制系统、单片机嵌入式系统。
根据控制方式的特点,使用的场合不同。
2 基本原理采用主控计算机加下位机驱动电路板的控制模式完成系统的调平,整个调平过程如图1所示。
倾角传感器将测得的倾斜角度的大小及方向通过串口由RS485信号传递给主控计算机,主控计算机中使用VC ++ 6.0编写串口通信软件[4-5],通信软件将测得角度经过调平算法换算为3个支腿各自的伸长量对应的脉冲数,将脉冲数通过串口由RS485信号传递给驱动板上的微控制器AT 89S52[6-7],微控制器驱动步进电机的驱图1 调平过程示意图Fi g.1 Schematic diagram of automatic -leveling process动器使步进电机旋转,步进电机转矩经过减速增加转矩,将力矩传递给机械支腿,实现机械支腿的伸长。
本文着重阐述机械支腿[8-9]、步进电机驱动器的驱动电路板[10]和调平软件,并且将此系统应用于某大型光电设备,实验结果表明本自动调平系统不仅能达到基准平面倾角指标,而且增强了设备由运输状态切换到工作状态的机动性能。
3 机械部分设计3.1 支撑腿数量的选择传统的工程车辆的支撑为了增加稳定度多选用4条或多于4条支腿,这对于一般无精密对准要求的工程车辆是完全可行的。
但是使用4条及以上数量的支腿,对基准平面已经产生了超定位,车载光电设备由运输状态切换到工作状态时不可能保证每条支腿受力状态有很好的重复性,必然导致车低架及副车架的内应力发生变化而发生基准平面变形,导致车上的光电设备的对准方向变化[11]。
这样,车辆切换到工作状态就必须再进行光学调整。
根据三点确定一个平面的原理采用3条支腿的支撑方式不但可以确定一个平面,而且可以保证每条支腿的受力状态的重复性,并且保证仪器的对准方向有较好的一致性。
基于以上分析确定采用三点的支撑方式来实现设备运输状态和工作状态的切换。
三支腿布局如图2所示。
图2 三支腿布局图F ig.2 Posit ion of the three suppor tings3.2 支腿类型的选择现有支腿类型有液压式、机械式。
液压支腿虽然单位体积内输出的力较大,但是它存在着一些缺点:液压油的可压缩性、液压油的黏度系数随温度的变化特性、密封元器件的泄漏问题、液压油1040光学 精密工程第17卷的可燃性、自身不能实现机械锁紧等。
机械支腿环境适应性较强、能够实现自锁。
本光电设备在较复杂的环境下使用,温度变化较大、环境比较恶劣。
综上所述,本系统选用机械支腿。
3.3 机械支腿设计机械支腿的装配图如图3所示。
图3 机械支腿的装配图Fig.3 A ssembly draw ing of mechanical suppor ting机械支腿上有4个常开开关,上、下限位开关位于为机械支腿上下行程的尽头,触底开关用于支腿伸长至垫块,触顶开关用于支腿收缩至顶盖,开关与电路驱动板相连。
球头座的作用是在小角度范围内矫正支腿的受力状态。
在机械支腿中最主要的承重构件是传动螺杆,对传动螺杆需要校核的方面有螺纹牙的耐磨性计算、螺纹牙的强度计算、螺杆的强度计算,限于篇幅不再论述。
螺杆螺纹副转动需要的扭矩为:T =F #tan (U +<v )#0.5d 2,(1)式中:F 为支腿所受压力,整车总质量为20t ,后支腿承重8t ,故取F =80000N ;U 为螺纹升角,U =2.51b ;<v 为当量摩擦角,<v =8.54b ;d 2为螺纹中径,d 2=72.5mm 。
将参数值代入公式(1),可以得到螺纹转动所需的力矩为:T =570N #m .3.4 支腿传动系统简介传动结构设计遵循的原则是:充分利用车底的有限空间,在满足要求前提下做到整个传动系统的体积尽量小。
如图4所示。
图4 支腿传动系统图F ig.4 Driving sy stem of mechanical suppo rting整个传动过程:由驱动板驱动步进电机产生旋转力矩,步进电机输出转矩经过16倍减速器增加力矩,然后又经过传动比为4的大小齿轮传动增加转矩,由大齿轮将力传递给支撑螺母,然后转化为螺杆的直线运动。
根据上节计算知道螺杆传动需要的扭矩为:T =570N #m ;可以计算出所需步进电机输出力矩为:T 1=T/64U 9N #m ;根据T 1来选择步进电机的型号。
4 控制系统设计4.1 调平算法机械系统不可避免存在空回,所以采用逐高的调平办法,即高点不动低点向高点看齐的模式。
根据倾角传感器测得的两路互相垂直的角度信号确定最高点,计算其余两点应该伸长的长度,然后调节其余两个支点伸长至最高点,调平过程如图5所示。
图5中A 、B 、C 代表3个支腿。
经过倾角传感器测量得到3个支腿之间的位置关系如图5中左边所示,下一步编写算法,使B 、C 支腿共同升高且使B 支腿与A 支腿同高,最后一步升高C 支腿至最高点。