一種大承載四軸并聯(lián)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新型機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種大承載四軸并聯(lián)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]陸地表層水、土、氣、生是保障人類(lèi)生存和可持續(xù)發(fā)展的載體，其各要素的物理、化學(xué)、生物過(guò)程及其綜合體的時(shí)空變化規(guī)律，以及各要素的界面過(guò)程與相互作用機(jī)理是當(dāng)今國(guó)際地球系統(tǒng)科學(xué)的前沿問(wèn)題，而陸地表層水土過(guò)程是這些問(wèn)題的紐帶與核心。陸地表層水土過(guò)程的研宄依賴(lài)于野外觀測(cè)與室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)。野外觀測(cè)可以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并獲取第一手?jǐn)?shù)據(jù)；室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)可以基于模型分離交錯(cuò)迭合的要素，獲取有價(jià)值的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)，可以揭示地形變化對(duì)陸地表層水土過(guò)程發(fā)育演化的基本機(jī)理，這需要為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一種模擬實(shí)驗(yàn)裝置。
[0003]隨著自動(dòng)控制技術(shù)和人工智能的不斷發(fā)展，設(shè)計(jì)一種能夠?yàn)橄冗M(jìn)的自動(dòng)化系統(tǒng)所控制的，動(dòng)態(tài)地仿真模擬地形變化的實(shí)驗(yàn)裝置是勢(shì)在必行的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種大承載四軸并聯(lián)裝置，以動(dòng)態(tài)地仿真模擬地形變化。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下的技術(shù)方案:
[0006]一種大承載四軸并聯(lián)裝置，該裝置包括:地塊模板和多組支撐模塊，其中:
[0007]所述地塊模板用于模擬地殼板塊，其上承載有建筑物質(zhì)，并在所述多組支撐模塊的驅(qū)動(dòng)控制下做水平升降運(yùn)動(dòng)以及傾斜運(yùn)動(dòng)，以模擬地殼板塊的垂直方向或傾斜方向上的運(yùn)動(dòng)；
[0008]所述多組支撐模塊固定安裝在所述地塊模板的下方，用于支撐所述地塊模板及驅(qū)動(dòng)所述地塊模板進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
[0009]本發(fā)明的顯著特點(diǎn)在于:由于其4根垂直絲杠的運(yùn)動(dòng)都是獨(dú)立可控的，且分別與裝于地塊模板的二維滑移自適應(yīng)部件球鉸接，則控制系統(tǒng)只要不違背4絲杠頂點(diǎn)共面的原則，通過(guò)不同速率和不同行程的協(xié)調(diào)控制，就可以獲得各種不同的地塊模板動(dòng)態(tài)位姿。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)核心在于:能夠針對(duì)升降部件高承載能力和低運(yùn)行速率的需求制定傳動(dòng)方案。地塊模板的負(fù)載重達(dá)6800Kg，再考慮到偏載的影響，則對(duì)于單根絲杠的耐磨性、壓桿穩(wěn)定性和剛度的計(jì)算載荷至少應(yīng)以3500Kg為準(zhǔn)。絲杠在模擬運(yùn)動(dòng)中經(jīng)常采用的移動(dòng)速率為0.lmm/h?lmm/h，這又必須防止如此低速下可能產(chǎn)生的“爬行”。采用三階的行星減速器、以直線滾動(dòng)軸承和光杠組成滾動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、以向心球軸承和導(dǎo)條組成滾動(dòng)定心機(jī)構(gòu)是該傳動(dòng)方案的重要特征。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明大承載四軸并聯(lián)裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是二維滑移自適應(yīng)部件b的裝配示意圖。
[0013]圖3是升降部件c的裝配示意圖。
[0014]圖4是圖3所示升降部件c的左側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]圖1是本發(fā)明大承載四軸并聯(lián)裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，所述大承載四軸并聯(lián)裝置包括:地塊模板a和多組支撐模塊，其中:
[0017]所述地塊模板a用于模擬地殼板塊，其上承載沙土及水等建筑物質(zhì)；
[0018]所述地塊模板a在所述多組支撐模塊的驅(qū)動(dòng)控制下可以做水平升降運(yùn)動(dòng)以及傾斜運(yùn)動(dòng)，用于模擬地殼板塊的垂直方向或傾斜方向上的運(yùn)動(dòng)；
[0019]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述地塊模板a由鋼板和型鋼焊接成型。
[0020]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述地塊模板a呈方形。
[0021]所述多組支撐模塊固定安裝在所述地塊模板a的下方，用于支撐所述地塊模板a及驅(qū)動(dòng)所述地塊模板a進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
[0022]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述多組支撐模塊均布固定安裝在所述地塊模板a的下方。
[0023]進(jìn)一步地，每組支撐模塊均包括二維滑移自適應(yīng)部件b、絲杠d、升降部件C、機(jī)架e和底座f，其中:
[0024]所述二維滑移自適應(yīng)部件b與所述絲杠d的球頭鉸接，用于自適應(yīng)地對(duì)于所述地塊模板a的位姿進(jìn)行微調(diào)；
[0025]具體地，所述二維滑移自適應(yīng)部件b的下端設(shè)有凹球體bl，所述凹球體bl與所述絲杠d的球頭鉸接。
[0026]其中，所述絲杠d的運(yùn)動(dòng)是獨(dú)立可控的無(wú)自轉(zhuǎn)的垂向直線移動(dòng)。
[0027]所述絲杠d與升降部件c連接，用于支撐所述地塊模板a及驅(qū)動(dòng)所述地塊模板a進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；
[0028]所述升降部件c套接在所述機(jī)架e內(nèi)，用于驅(qū)動(dòng)所述絲杠d進(jìn)行垂直運(yùn)動(dòng)；
[0029]所述機(jī)架e與所述底座f固接，由此構(gòu)成大承載四軸并聯(lián)裝置的本體。
[0030]圖2是二維滑移自適應(yīng)部件b的裝配示意圖，如圖2所示，所述二維滑移自適應(yīng)部件b包括:中間接板2、上接板1、連接套7、下接板4、凹球體bl，其中:
[0031]所述中間接板2上表面的前后兩端分別固接第一滑板31和兩個(gè)第一導(dǎo)向銷(xiāo)51，下表面的左右兩端分別固接第二滑板32和兩個(gè)第二導(dǎo)向銷(xiāo)52 ;
[0032]所述上接板I動(dòng)接于所述中間接板2的上方，其下表面與所述第一滑板31動(dòng)配合，其左右方向設(shè)有長(zhǎng)孔，與所述第一導(dǎo)向銷(xiāo)51動(dòng)配合，通過(guò)與所述第一滑板31和第一導(dǎo)向銷(xiāo)51的動(dòng)配合，所述上接板I相對(duì)于所述中間接板2可以產(chǎn)生左右方向上的位移；
[0033]所述連接套7與所述上接板I固接，且安裝于所述地塊模板a的下方；
[0034]所述下接板4動(dòng)接于所述中間接板2的下方，其上表面與所述第二滑板32動(dòng)配合，其前后方向設(shè)有長(zhǎng)孔，與所述第二導(dǎo)向銷(xiāo)52動(dòng)配合，通過(guò)與所述第二滑板32和第二導(dǎo)向銷(xiāo)52的動(dòng)配合，所述下接板4相對(duì)于所述中間接板2可以產(chǎn)生前后方向上的位移；
[0035]所述凹球體bl與所述下接板4固接，且與所述絲杠d的球頭鉸接。
[0036]圖3是升降部件c的裝配示意圖，如圖3所示，所述升降部件c包括:機(jī)架10c、箱體8、驅(qū)動(dòng)機(jī)組19、大齒牙絲母9、下壓蓋20、上壓蓋23、垂向光杠11、兩根垂向?qū)l18、第一絲杠12b、導(dǎo)向裝塊15、直線滾動(dòng)軸承14、軸承架16、向心球軸承17，其中:
[0037]所述機(jī)架1c為所述升降部件c各組成部件的安裝框架；
[0038]所述箱體8安裝于所述機(jī)架1c的上基面；
[0039]所述箱體8的一端安裝有驅(qū)動(dòng)機(jī)組19，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)組19的輸出軸裝有小齒輪21 ;
[0040]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)組19為步進(jìn)電機(jī)與三階行星減速器配套的驅(qū)動(dòng)機(jī)組。
[0041]所述大齒牙絲母9分為下支承段和上支承段，所述下支承段通過(guò)兩個(gè)滾動(dòng)軸承動(dòng)接于所述箱體8