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、生是保障人類生存和可持續(xù)發(fā)展的載體，其各要素的物理、化學、生物過程及其綜合體的時空變化規(guī)律，以及各要素的界面過程與相互作用機理是當今國際地球系統(tǒng)科學的前沿問題，而陸地表層水土過程是這些問題的紐帶與核心。陸地表層水土過程的研宄依賴于野外觀測與室內(nèi)模擬實驗。野外觀測可以發(fā)現(xiàn)問題并獲取第一手數(shù)據(jù)；室內(nèi)模擬實驗可以基于模型分離交錯迭合的要素，獲取有價值的實驗數(shù)據(jù)。通過模擬實驗，可以揭示地形變化對陸地表層水土過程發(fā)育演化的基本機理，這需要為實驗設計一種模擬實驗裝置。
[0003]隨著自動控制技術(shù)和人工智能的不斷發(fā)展，設計一種能夠為先進的自動化系統(tǒng)所控制的，動態(tài)地仿真模擬地形變化的實驗裝置是勢在必行的。

【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，以動態(tài)地仿真模擬地形變化。
[0005]為實現(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)動控制下做水平升降運動以及傾斜運動，以模擬地殼板塊的垂直方向或傾斜方向上的運動；
[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)動所述地塊模板進行運動。
[0009]本發(fā)明的顯著特點在于:由于其4根垂直絲杠的運動都是獨立可控的，且分別與裝于地塊模板的二維滑移自適應部件球鉸接，則控制系統(tǒng)只要不違背4絲杠頂點共面的原則，通過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態(tài)位姿。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)核心在于:能夠針對升降部件高承載能力和低運行速率的需求制定傳動方案。地塊模板的負載重達6800Kg，再考慮到偏載的影響，則對于單根絲杠的耐磨性、壓桿穩(wěn)定性和剛度的計算載荷至少應以3500Kg為準。絲杠在模擬運動中經(jīng)常采用的移動速率為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、以直線滾動軸承和光杠組成滾動導向機構(gòu)、以向心球軸承和導條組成滾動定心機構(gòu)是該傳動方案的重要特征。
【附圖說明】
[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。
【具體實施方式】
[0015]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。
[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)動控制下可以做水平升降運動以及傾斜運動，用于模擬地殼板塊的垂直方向或傾斜方向上的運動；
[0019]在本發(fā)明一實施例中，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)動所述地塊模板a進行運動。
[0022]在本發(fā)明一實施例中，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]進一步地，每組支撐模塊均包括二維滑移自適應部件b、絲杠d、升降部件C、機架e和底座f，其中:
[0024]所述二維滑移自適應部件b與所述絲杠d的球頭鉸接，用于自適應地對于所述地塊模板a的位姿進行微調(diào)；
[0025]具體地，所述二維滑移自適應部件b的下端設有凹球體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的運動是獨立可控的無自轉(zhuǎn)的垂向直線移動。
[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)動所述地塊模板a進行運動；
[0028]所述升降部件c套接在所述機架e內(nèi)，用于驅(qū)動所述絲杠d進行垂直運動；
[0029]所述機架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是二維滑移自適應部件b的裝配示意圖，如圖2所示，所述二維滑移自適應部件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和兩個第一導向銷51，下表面的左右兩端分別固接第二滑板32和兩個第二導向銷52 ;
[0032]所述上接板I動接于所述中間接板2的上方，其下表面與所述第一滑板31動配合，其左右方向設有長孔，與所述第一導向銷51動配合，通過與所述第一滑板31和第一導向銷51的動配合，所述上接板I相對于所述中間接板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動配合，其前后方向設有長孔，與所述第二導向銷52動配合，通過與所述第二滑板32和第二導向銷52的動配合，所述下接板4相對于所述中間接板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:機架10c、箱體8、驅(qū)動機組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、導向裝塊15、直線滾動軸承14、軸承架16、向心球軸承17，其中:
[0037]所述機架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安裝于所述機架1c的上基面；
[0039]所述箱體8的一端安裝有驅(qū)動機組19，所述驅(qū)動機組19的輸出軸裝有小齒輪21 ;
[0040]在本發(fā)明一實施例中，所述驅(qū)動機組19為步進電機與三階行星減速器配套的驅(qū)動機組。
[0041]所述大齒牙絲母9分為下支承段和上支承段，所述下支承段通過兩個滾動軸承動接于所述箱體8