本文關(guān)鍵詞：挖掘機(jī)動(dòng)臂能量回收系統(tǒng)分析與試驗(yàn)研究　出處：《西安建筑科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著世界范圍內(nèi)工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展,資源消耗和環(huán)境污染等問(wèn)題嚴(yán)重影響人類的生產(chǎn)生活,因此節(jié)能與環(huán)保技術(shù)是提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的必然發(fā)展趨勢(shì)。挖掘機(jī)是一種被廣泛使用的工程機(jī)械,其存在耗能高、排放差等問(wèn)題,因此研究挖掘機(jī)的節(jié)能技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文以DL15-8液壓挖掘機(jī)為研究對(duì)象,搭建了一種以蓄電池為儲(chǔ)能元件的液壓挖掘機(jī)動(dòng)臂勢(shì)能回收系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái),并進(jìn)行了相關(guān)的理論仿真與試驗(yàn)研究。首先,運(yùn)用D-H坐標(biāo)法對(duì)挖掘機(jī)工作裝置建立運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,得到了動(dòng)臂、斗桿、鏟斗的重心的坐標(biāo)位置,在此基礎(chǔ)上得出工作裝置勢(shì)能計(jì)算公式。運(yùn)用ADAMS軟件建立挖掘機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型,得出動(dòng)臂液壓缸活塞桿受力曲線圖。其次,分析挖掘機(jī)工作裝置能量損失機(jī)理,針對(duì)挖掘機(jī)動(dòng)臂下降時(shí)存在勢(shì)能損失的情況,提出并設(shè)計(jì)了一種以蓄電池組為儲(chǔ)能元件的動(dòng)臂勢(shì)能回收系統(tǒng)。建立了動(dòng)臂勢(shì)能回收系統(tǒng)的Simulation X仿真模型。通過(guò)仿真研究,得出了勢(shì)能回收的能量值、回收效率,驗(yàn)證了該方案的可行性,為該能量回收系統(tǒng)適用于其他噸位挖掘機(jī)提供了理論依據(jù)。然后,在DL15-8液壓挖掘機(jī)的基礎(chǔ)上,搭建了挖掘機(jī)動(dòng)臂勢(shì)能回收系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái),進(jìn)行了相關(guān)勢(shì)能回收驗(yàn)證性試驗(yàn),并對(duì)回收系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和節(jié)能效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),試驗(yàn)結(jié)果表明,所提出的動(dòng)臂勢(shì)能回收系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,具有初步的節(jié)能效果。最后分析了影響勢(shì)能回收效率的幾個(gè)重要因素。最后,針對(duì)試驗(yàn)中動(dòng)臂勢(shì)能回收系統(tǒng)動(dòng)臂下降時(shí)間較長(zhǎng)、工作效率低等問(wèn)題,同時(shí)為了提高回收效率,分析影響回收效率的因素,進(jìn)一步研究回收液壓馬達(dá)的關(guān)鍵參數(shù)對(duì)系統(tǒng)回收效率的影響。對(duì)原勢(shì)能回收系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,并進(jìn)行仿真驗(yàn)證分析,其結(jié)果為后期進(jìn)一步研究奠定了良好基礎(chǔ)并提供相應(yīng)依據(jù)。
[Abstract]:With the rapid development of industrial technology in the world, the problems of resource consumption and environmental pollution have seriously affected the production and life of human beings. Therefore, energy-saving and environmental protection technology is the inevitable development trend to improve the competitiveness of products. Excavator is a widely used construction machinery, which has the problems of high energy consumption and poor emission. Therefore, it is of great practical significance to study the energy-saving technology of excavator. This paper takes DL15-8 hydraulic excavator as the research object. A kind of hydraulic excavator potential energy recovery system with storage battery as energy storage element was built, and the related theoretical simulation and experimental research were carried out. First of all. The kinematics model of excavator working device is established by D-H coordinate method, and the coordinate position of the center of gravity of moving arm, bucket rod and bucket is obtained. On this basis, the calculation formula of working device potential energy is obtained. The dynamic model of excavator is established by using ADAMS software, and the force curve of piston rod of hydraulic cylinder is obtained. Secondly. This paper analyzes the mechanism of energy loss of excavator's working device, aiming at the situation of potential energy loss when the excavator arm drops. This paper presents and designs a potential energy recovery system with accumulator as the energy storage element. The Simulation X simulation model of the potential energy recovery system is established, and the simulation research is carried out. The potential energy recovery value, recovery efficiency and feasibility of the scheme are obtained, which provides a theoretical basis for the energy recovery system to be applicable to other tonnage excavators. On the basis of DL15-8 hydraulic excavator, the test bench of excavator arm potential energy recovery system is built, and the related potential energy recovery verification test is carried out. The operation stability and energy saving effect of the recovery system are comprehensively evaluated. The experimental results show that the proposed potential energy recovery system is stable. Finally, several important factors that affect the recovery efficiency of potential energy are analyzed. Finally, aiming at the problems of long drop time and low working efficiency of the potential energy recovery system in the experiment. At the same time, in order to improve the recovery efficiency, analyze the factors that affect the recovery efficiency, further study the key parameters of the hydraulic motor recovery system on the recovery efficiency, and optimize the original potential energy recovery system. The results of simulation and analysis provide a good foundation for further research and provide the corresponding basis.
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU621

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本文編號(hào)：1441383