挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的仿真分析及泵控制器研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-20 16:54
液壓挖掘機(jī)是集挖掘、裝載、平整、搶險(xiǎn)等多種功能為一體的土石方挖掘機(jī)械。液壓挖掘機(jī)作為一種大功率輸出的工程機(jī)械,它的發(fā)動(dòng)機(jī)與液壓泵匹配狀態(tài)能夠影響設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。針對(duì)挖掘機(jī)施工過(guò)程出現(xiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率匹配問(wèn)題,本課題提出一種通過(guò)優(yōu)化液壓挖掘機(jī)泵控制器控制算法來(lái)改善發(fā)動(dòng)機(jī)-泵功率匹配狀態(tài)的方案,課題主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,概述了國(guó)內(nèi)外液壓挖掘機(jī)功率匹配節(jié)能技術(shù)和液壓仿真技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,研究了液壓挖掘機(jī)主泵系統(tǒng)和主閥系統(tǒng)的運(yùn)行原理,分析挖掘機(jī)在作業(yè)過(guò)程中存在的功率損失形式。其次,為了研究挖掘機(jī)施工過(guò)程中液壓系統(tǒng)運(yùn)行狀況,在AMESim仿真平臺(tái)上搭建主泵系統(tǒng)和主閥系統(tǒng)的液壓模型。通過(guò)設(shè)置模型參數(shù),仿真得出挖掘機(jī)在不同工況、動(dòng)作下液壓系統(tǒng)的壓力、流量等參數(shù)的數(shù)據(jù)變化。根據(jù)仿真數(shù)據(jù),可以分析出挖掘機(jī)在相應(yīng)條件下的功率變化圖。同時(shí)搭建基于NI Compact DAQ和LabVIEW的挖掘機(jī)液壓數(shù)據(jù)采集平臺(tái)和數(shù)據(jù)測(cè)試系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集平臺(tái)作為硬件平臺(tái),主要在進(jìn)行挖掘機(jī)實(shí)機(jī)測(cè)試中采集相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)測(cè)試系統(tǒng)作為軟件程序,用于顯示試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及與AMESim建立聯(lián)合仿真,對(duì)比仿真數(shù)據(jù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證仿真數(shù)據(jù)的...
【文章來(lái)源】:石家莊鐵道大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)部分原理圖
圖 2-2 液壓主泵原理圖液壓泵的泵排量調(diào)節(jié)器可以對(duì)挖掘機(jī)雙泵 p1、p2 的流量、壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。其控制方式主要包括有:液壓交叉全功率控制、負(fù)流量控制、恒功率控制、和微電腦控制等。(1)恒功率控制恒功率控制含義是指液壓泵在任何工況下輸出的功率都為常數(shù)。恒功率控制主要是由主泵內(nèi)的泵排量調(diào)節(jié)器控制實(shí)現(xiàn)的,其結(jié)構(gòu)圖如圖 2-3 所示。泵排量調(diào)節(jié)器主要由推桿、頂桿、反饋連桿、恒功率控制閥閥桿 LB 以及雙彈簧組件(包括內(nèi)圈彈簧、外圈彈簧和彈簧座)組成。液壓泵的輸出壓力由調(diào)節(jié)器中內(nèi)外彈簧剛度和壓縮量控制。調(diào)節(jié)器中外圈彈簧有一定的預(yù)壓縮量,內(nèi)圈彈簧則處于未壓縮狀態(tài)且距離被壓縮有一定位移。
圖 2-3 泵排量調(diào)節(jié)器原理節(jié)器的彈簧剛度相關(guān),因此泵的功率得出。LB 閥閥桿上端受 a 腔推桿液壓外圈彈簧時(shí),閥桿的平衡方程為124πd p= F(m);力(Pa);的預(yù)壓縮力(N)。圈彈簧被壓縮。假設(shè)壓力上升為 P001124πd p= F+ΔF
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于AMESim、LabVIEW和VC++聯(lián)合仿真的機(jī)電液系統(tǒng)控制算法驗(yàn)證平臺(tái)設(shè)計(jì)[J]. 齊海濤,劉士成,劉子龍. 液壓與氣動(dòng). 2017(05)
[2]大型礦用液壓挖掘機(jī)節(jié)能模糊控制系統(tǒng)研究[J]. 劉志成,齊松. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2017(03)
[3]LUDV多路閥的挖掘機(jī)電液流量匹配控制系統(tǒng)特性[J]. 劉偉,徐兵,楊華勇,朱曉軍. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2012(08)
[4]K3V系列液壓泵的結(jié)構(gòu)與控制原理[J]. 李新,周志鴻,厲峰. 工程機(jī)械. 2011(12)
[5]AMESim和LabVIEW聯(lián)合仿真應(yīng)用[J]. 郭鋒,溫國(guó)強(qiáng),王自勤. 移動(dòng)電源與車輛. 2011(01)
[6]K3V系列變量泵控制機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性研究[J]. 史時(shí)喜,王國(guó)志,劉桓龍. 流體傳動(dòng)與控制. 2009(01)
[7]液壓系統(tǒng)仿真技術(shù)與仿真軟件研究[J]. 孫成通,陳國(guó)華,蔣學(xué)華,韓虎. 機(jī)床與液壓. 2008(10)
[8]挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)節(jié)能控制技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 趙波,高洪波. 遼寧省交通高等?茖W(xué)校學(xué)報(bào). 2008(04)
[9]基于AMESim的鉆機(jī)負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)仿真分析[J]. 吳曉光,宋海濤,殷新勝,凡東,劉慶修. 機(jī)床與液壓. 2008(03)
[10]單神經(jīng)元PID控制對(duì)挖掘機(jī)液壓泵控制的仿真[J]. 王麗卿,徐京濤,王鑫. 筑路機(jī)械與施工機(jī)械化. 2006(12)
博士論文
[1]液壓挖掘機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)匹配及節(jié)能控制研究[D]. 郝鵬.中南大學(xué) 2008
[2]基于功率匹配的挖掘機(jī)節(jié)能控制技術(shù)的研究[D]. 張棟.吉林大學(xué) 2005
碩士論文
[1]恒功率軸向柱塞泵變量機(jī)構(gòu)的研究[D]. 張燦罡.蘭州理工大學(xué) 2016
[2]液壓挖掘機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)—泵模糊控制系統(tǒng)研究[D]. 徐國(guó)勝.貴州大學(xué) 2015
[3]基于全局功率匹配的液壓挖掘機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)研究[D]. 劉建旺.燕山大學(xué) 2013
[4]中型液壓挖掘機(jī)工作裝置機(jī)液聯(lián)合仿真分析及閥體優(yōu)化研究[D]. 何麗妍.吉林大學(xué) 2013
[5]基于電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的液壓挖掘機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)節(jié)能控制研究[D]. 關(guān)秀雨.浙江大學(xué) 2013
[6]基于AMESim的定重裝載液壓系統(tǒng)仿真研究[D]. 童瑞.西安科技大學(xué) 2011
[7]液壓挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)裝置節(jié)能研究[D]. 付亞超.西南交通大學(xué) 2010
[8]液壓挖掘機(jī)負(fù)荷傳感系統(tǒng)的仿真研究及節(jié)能分析[D]. 王炎.中南大學(xué) 2009
[9]液壓系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)仿真研究[D]. 陳躍坡.集美大學(xué) 2008
[10]基于ARM的參數(shù)自整定PID調(diào)節(jié)器[D]. 張靜.山東大學(xué) 2006
本文編號(hào):3635460
【文章來(lái)源】:石家莊鐵道大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
液壓挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)部分原理圖
圖 2-2 液壓主泵原理圖液壓泵的泵排量調(diào)節(jié)器可以對(duì)挖掘機(jī)雙泵 p1、p2 的流量、壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。其控制方式主要包括有:液壓交叉全功率控制、負(fù)流量控制、恒功率控制、和微電腦控制等。(1)恒功率控制恒功率控制含義是指液壓泵在任何工況下輸出的功率都為常數(shù)。恒功率控制主要是由主泵內(nèi)的泵排量調(diào)節(jié)器控制實(shí)現(xiàn)的,其結(jié)構(gòu)圖如圖 2-3 所示。泵排量調(diào)節(jié)器主要由推桿、頂桿、反饋連桿、恒功率控制閥閥桿 LB 以及雙彈簧組件(包括內(nèi)圈彈簧、外圈彈簧和彈簧座)組成。液壓泵的輸出壓力由調(diào)節(jié)器中內(nèi)外彈簧剛度和壓縮量控制。調(diào)節(jié)器中外圈彈簧有一定的預(yù)壓縮量,內(nèi)圈彈簧則處于未壓縮狀態(tài)且距離被壓縮有一定位移。
圖 2-3 泵排量調(diào)節(jié)器原理節(jié)器的彈簧剛度相關(guān),因此泵的功率得出。LB 閥閥桿上端受 a 腔推桿液壓外圈彈簧時(shí),閥桿的平衡方程為124πd p= F(m);力(Pa);的預(yù)壓縮力(N)。圈彈簧被壓縮。假設(shè)壓力上升為 P001124πd p= F+ΔF
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[4]K3V系列液壓泵的結(jié)構(gòu)與控制原理[J]. 李新,周志鴻,厲峰. 工程機(jī)械. 2011(12)
[5]AMESim和LabVIEW聯(lián)合仿真應(yīng)用[J]. 郭鋒,溫國(guó)強(qiáng),王自勤. 移動(dòng)電源與車輛. 2011(01)
[6]K3V系列變量泵控制機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性研究[J]. 史時(shí)喜,王國(guó)志,劉桓龍. 流體傳動(dòng)與控制. 2009(01)
[7]液壓系統(tǒng)仿真技術(shù)與仿真軟件研究[J]. 孫成通,陳國(guó)華,蔣學(xué)華,韓虎. 機(jī)床與液壓. 2008(10)
[8]挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)節(jié)能控制技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 趙波,高洪波. 遼寧省交通高等?茖W(xué)校學(xué)報(bào). 2008(04)
[9]基于AMESim的鉆機(jī)負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)仿真分析[J]. 吳曉光,宋海濤,殷新勝,凡東,劉慶修. 機(jī)床與液壓. 2008(03)
[10]單神經(jīng)元PID控制對(duì)挖掘機(jī)液壓泵控制的仿真[J]. 王麗卿,徐京濤,王鑫. 筑路機(jī)械與施工機(jī)械化. 2006(12)
博士論文
[1]液壓挖掘機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)匹配及節(jié)能控制研究[D]. 郝鵬.中南大學(xué) 2008
[2]基于功率匹配的挖掘機(jī)節(jié)能控制技術(shù)的研究[D]. 張棟.吉林大學(xué) 2005
碩士論文
[1]恒功率軸向柱塞泵變量機(jī)構(gòu)的研究[D]. 張燦罡.蘭州理工大學(xué) 2016
[2]液壓挖掘機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)—泵模糊控制系統(tǒng)研究[D]. 徐國(guó)勝.貴州大學(xué) 2015
[3]基于全局功率匹配的液壓挖掘機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)研究[D]. 劉建旺.燕山大學(xué) 2013
[4]中型液壓挖掘機(jī)工作裝置機(jī)液聯(lián)合仿真分析及閥體優(yōu)化研究[D]. 何麗妍.吉林大學(xué) 2013
[5]基于電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的液壓挖掘機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)節(jié)能控制研究[D]. 關(guān)秀雨.浙江大學(xué) 2013
[6]基于AMESim的定重裝載液壓系統(tǒng)仿真研究[D]. 童瑞.西安科技大學(xué) 2011
[7]液壓挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)裝置節(jié)能研究[D]. 付亞超.西南交通大學(xué) 2010
[8]液壓挖掘機(jī)負(fù)荷傳感系統(tǒng)的仿真研究及節(jié)能分析[D]. 王炎.中南大學(xué) 2009
[9]液壓系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)仿真研究[D]. 陳躍坡.集美大學(xué) 2008
[10]基于ARM的參數(shù)自整定PID調(diào)節(jié)器[D]. 張靜.山東大學(xué) 2006
本文編號(hào):3635460
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