根據(jù)《國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)“十三五”規(guī)劃》國(guó)家戰(zhàn)略部署,國(guó)家基礎(chǔ)工程、戰(zhàn)略工程建設(shè)進(jìn)入新的高潮。挖掘機(jī)作為重要的工程機(jī)械,其性能優(yōu)劣對(duì)工程效率具有重要影響。JH180型挖掘機(jī)是同等功率下裝載量最大,挖掘高度和挖掘深度最大的中型反鏟式液壓挖掘機(jī),市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)該型號(hào)挖掘機(jī)存在面對(duì)復(fù)雜工況能耗較高,挖掘路徑不能充分利用挖掘力的問(wèn)題。因此,對(duì)該型號(hào)挖掘機(jī)展開性能分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要的理論和實(shí)踐價(jià)值。本文以JH180型反鏟式液壓挖掘機(jī)為研究對(duì)象,運(yùn)用遺傳算法對(duì)工作裝置進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化,采用虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)優(yōu)化前后的工作裝置進(jìn)行了仿真分析對(duì)比。主要做了以下方面的研究:（1）建立了 JH180挖掘機(jī)工作裝置的三維模型。分析了工作裝置各部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)及極限工況下能耗情況。運(yùn)用D-H方法進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,求解了關(guān)鍵鉸點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)表達(dá)式。通過(guò)動(dòng)力學(xué)分析,得到了作業(yè)時(shí)工作裝置的動(dòng)力學(xué)方程。推導(dǎo)了工作過(guò)程中挖掘力、油缸推力以及挖掘阻力等力學(xué)計(jì)算公式。（2）將工作裝置關(guān)鍵鉸點(diǎn)位置作為優(yōu)化變量,鏟斗挖掘力和斗桿挖掘力作為目標(biāo)函數(shù),為降低標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法中欺騙問(wèn)題對(duì)優(yōu)化結(jié)果造成的影響,采用基于權(quán)重系數(shù)以及在適應(yīng)度函數(shù)中... 

【文章來(lái)源】：山東科技大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１挖掘機(jī)實(shí)物圖??Ｆｉｇ．?２－１?Ｔｈｅ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｈｙｄｒａｕｌｉｃ?ｅｘｃａｖａｔｏｒ??

蓋板、左腹板、右腹板、以及加強(qiáng)筋板通過(guò)焊接構(gòu)成。ＪＨ１８０型液壓挖掘機(jī)動(dòng)臂采??用整體式彎壁，整體為變截面的箱體結(jié)構(gòu)，選用壁厚１８ｍｍ的Ｑ３４５鋼，彎臂處有??隔板，保證了動(dòng)臂的強(qiáng)度、剛度。ＪＨ１８０型挖掘機(jī)動(dòng)臂三維模型如圖２－４所示。??圖２－３動(dòng)臂實(shí)物圖?圖２－４動(dòng)臂三維模型??Ｆｉｇ．?２－３?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｂｏｏｍ?Ｆｉｇ．?２－４?Ｔｈｅ?３Ｄ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｂｏｏｍ??２．２．２斗桿實(shí)體模型??斗桿作為工作裝置的重要部件，按照結(jié)構(gòu)可以分為整體式和組合式。由上翼??板、下翼板、左腹板、右腹板等通過(guò)焊接構(gòu)成，用來(lái)連接動(dòng)臂和鏟斗，挖掘作業(yè)??時(shí)，用來(lái)提升鏟斗，如圖２－５所示。受到挖掘機(jī)動(dòng)力限制，對(duì)于挖掘作業(yè)時(shí)挖掘地??面相對(duì)較硬的工況，宜選用短斗桿，盡管斗桿相對(duì)較短會(huì)縮小挖掘范圍，但鏟斗??的挖掘力會(huì)有所提升。增加斗桿長(zhǎng)度，會(huì)擴(kuò)大挖掘機(jī)作業(yè)范圍，但挖掘力有所下??降。斗桿長(zhǎng)度的變化應(yīng)遵循相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)則，動(dòng)臂與斗桿的長(zhǎng)度之間比例控制在??０．４－０．５５范圍內(nèi)，由于斗桿是挖掘作業(yè)時(shí)的直接受載部件，受到載荷的嚴(yán)重沖擊，??因此對(duì)斗桿有較高的強(qiáng)度要求。ＪＨ１８０型液壓挖掘機(jī)斗桿選用的材料為Ｑ３４５

蓋板、左腹板、右腹板、以及加強(qiáng)筋板通過(guò)焊接構(gòu)成。ＪＨ１８０型液壓挖掘機(jī)動(dòng)臂采??用整體式彎壁，整體為變截面的箱體結(jié)構(gòu)，選用壁厚１８ｍｍ的Ｑ３４５鋼，彎臂處有??隔板，保證了動(dòng)臂的強(qiáng)度、剛度。ＪＨ１８０型挖掘機(jī)動(dòng)臂三維模型如圖２－４所示。??圖２－３動(dòng)臂實(shí)物圖?圖２－４動(dòng)臂三維模型??Ｆｉｇ．?２－３?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｂｏｏｍ?Ｆｉｇ．?２－４?Ｔｈｅ?３Ｄ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｂｏｏｍ??２．２．２斗桿實(shí)體模型??斗桿作為工作裝置的重要部件，按照結(jié)構(gòu)可以分為整體式和組合式。由上翼??板、下翼板、左腹板、右腹板等通過(guò)焊接構(gòu)成，用來(lái)連接動(dòng)臂和鏟斗，挖掘作業(yè)??時(shí)，用來(lái)提升鏟斗，如圖２－５所示。受到挖掘機(jī)動(dòng)力限制，對(duì)于挖掘作業(yè)時(shí)挖掘地??面相對(duì)較硬的工況，宜選用短斗桿，盡管斗桿相對(duì)較短會(huì)縮小挖掘范圍，但鏟斗??的挖掘力會(huì)有所提升。增加斗桿長(zhǎng)度，會(huì)擴(kuò)大挖掘機(jī)作業(yè)范圍，但挖掘力有所下??降。斗桿長(zhǎng)度的變化應(yīng)遵循相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)則，動(dòng)臂與斗桿的長(zhǎng)度之間比例控制在??０．４－０．５５范圍內(nèi)，由于斗桿是挖掘作業(yè)時(shí)的直接受載部件，受到載荷的嚴(yán)重沖擊，??因此對(duì)斗桿有較高的強(qiáng)度要求。ＪＨ１８０型液壓挖掘機(jī)斗桿選用的材料為Ｑ３４５


本文編號(hào)：2905926