根據(jù)《國家重大科技基礎設施建設“十三五”規(guī)劃》國家戰(zhàn)略部署,國家基礎工程、戰(zhàn)略工程建設進入新的高潮。挖掘機作為重要的工程機械,其性能優(yōu)劣對工程效率具有重要影響。JH180型挖掘機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,市場調研發(fā)現(xiàn)該型號挖掘機存在面對復雜工況能耗較高,挖掘路徑不能充分利用挖掘力的問題。因此,對該型號挖掘機展開性能分析和優(yōu)化設計具有重要的理論和實踐價值。本文以JH180型反鏟式液壓挖掘機為研究對象,運用遺傳算法對工作裝置進行了結構優(yōu)化,采用虛擬樣機技術對優(yōu)化前后的工作裝置進行了仿真分析對比。主要做了以下方面的研究:（1）建立了 JH180挖掘機工作裝置的三維模型。分析了工作裝置各部件的相對運動及極限工況下能耗情況。運用D-H方法進行了運動學分析,求解了關鍵鉸點的運動學表達式。通過動力學分析,得到了作業(yè)時工作裝置的動力學方程。推導了工作過程中挖掘力、油缸推力以及挖掘阻力等力學計算公式。（2）將工作裝置關鍵鉸點位置作為優(yōu)化變量,鏟斗挖掘力和斗桿挖掘力作為目標函數(shù),為降低標準遺傳算法中欺騙問題對優(yōu)化結果造成的影響,采用基于權重系數(shù)以及在適應度函數(shù)中... 

【文章來源】：山東科技大學山東省

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１挖掘機實物圖??Ｆｉｇ．?２－１?Ｔｈｅ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｈｙｄｒａｕｌｉｃ?ｅｘｃａｖａｔｏｒ??

蓋板、左腹板、右腹板、以及加強筋板通過焊接構成。ＪＨ１８０型液壓挖掘機動臂采??用整體式彎壁，整體為變截面的箱體結構，選用壁厚１８ｍｍ的Ｑ３４５鋼，彎臂處有??隔板，保證了動臂的強度、剛度。ＪＨ１８０型挖掘機動臂三維模型如圖２－４所示。??圖２－３動臂實物圖?圖２－４動臂三維模型??Ｆｉｇ．?２－３?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｂｏｏｍ?Ｆｉｇ．?２－４?Ｔｈｅ?３Ｄ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｂｏｏｍ??２．２．２斗桿實體模型??斗桿作為工作裝置的重要部件，按照結構可以分為整體式和組合式。由上翼??板、下翼板、左腹板、右腹板等通過焊接構成，用來連接動臂和鏟斗，挖掘作業(yè)??時，用來提升鏟斗，如圖２－５所示。受到挖掘機動力限制，對于挖掘作業(yè)時挖掘地??面相對較硬的工況，宜選用短斗桿，盡管斗桿相對較短會縮小挖掘范圍，但鏟斗??的挖掘力會有所提升。增加斗桿長度，會擴大挖掘機作業(yè)范圍，但挖掘力有所下??降。斗桿長度的變化應遵循相應的設計規(guī)則，動臂與斗桿的長度之間比例控制在??０．４－０．５５范圍內，由于斗桿是挖掘作業(yè)時的直接受載部件，受到載荷的嚴重沖擊，??因此對斗桿有較高的強度要求。ＪＨ１８０型液壓挖掘機斗桿選用的材料為Ｑ３４５

蓋板、左腹板、右腹板、以及加強筋板通過焊接構成。ＪＨ１８０型液壓挖掘機動臂采??用整體式彎壁，整體為變截面的箱體結構，選用壁厚１８ｍｍ的Ｑ３４５鋼，彎臂處有??隔板，保證了動臂的強度、剛度。ＪＨ１８０型挖掘機動臂三維模型如圖２－４所示。??圖２－３動臂實物圖?圖２－４動臂三維模型??Ｆｉｇ．?２－３?Ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｂｏｏｍ?Ｆｉｇ．?２－４?Ｔｈｅ?３Ｄ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｂｏｏｍ??２．２．２斗桿實體模型??斗桿作為工作裝置的重要部件，按照結構可以分為整體式和組合式。由上翼??板、下翼板、左腹板、右腹板等通過焊接構成，用來連接動臂和鏟斗，挖掘作業(yè)??時，用來提升鏟斗，如圖２－５所示。受到挖掘機動力限制，對于挖掘作業(yè)時挖掘地??面相對較硬的工況，宜選用短斗桿，盡管斗桿相對較短會縮小挖掘范圍，但鏟斗??的挖掘力會有所提升。增加斗桿長度，會擴大挖掘機作業(yè)范圍，但挖掘力有所下??降。斗桿長度的變化應遵循相應的設計規(guī)則，動臂與斗桿的長度之間比例控制在??０．４－０．５５范圍內，由于斗桿是挖掘作業(yè)時的直接受載部件，受到載荷的嚴重沖擊，??因此對斗桿有較高的強度要求。ＪＨ１８０型液壓挖掘機斗桿選用的材料為Ｑ３４５


本文編號：2905926