本文關鍵詞：裝載機工作裝置和液壓系統(tǒng)的優(yōu)化分析與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：由于裝載機具有作業(yè)速度快,操作簡便,安全性高等特點,已成為土方施工過程中不可或缺的工程機械,裝載機的作業(yè)效率直接關系到整個工程的施工效率及成本。工作裝置和液壓系統(tǒng)是裝載機的重要組成部分,對其進行分析研究具有重要的意義。本論文以徐工集團ZL50G輪式裝載機為研究對象,對其工作裝置和液壓系統(tǒng)進行分析優(yōu)化,提高裝載機使用性能和作業(yè)效率。本論文的主要內(nèi)容如下:(1)根據(jù)工作裝置的作業(yè)特性建立相應的坐標系,對不同工況下工作裝置進行數(shù)學建模。運用MATLAB軟件進行數(shù)值模擬,繪制了各工況下工作裝置的運動軌跡,計算出各油缸在工作過程中的位移,并對工作裝置外載荷進行了分析。為后續(xù)仿真分析提供數(shù)據(jù)支持。(2)運用Pro/E軟件建立工作裝置的三維模型,結(jié)合ANSYS Workbench進行有限元分析,明確了最大應力分布在動臂前端區(qū)域。對動臂建立參數(shù)化模型,運用Design Exploration功能,分析不同尺寸參數(shù)對最大應力和質(zhì)量的影響,并對尺寸參數(shù)進行優(yōu)化,求解出最佳結(jié)構(gòu)設計尺寸,實現(xiàn)了在質(zhì)量不增加的情況下,降低最大應力的效果,達到了優(yōu)化設計的目的,為工作裝置性能的提升及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供理論基礎與依據(jù)。(3)通過對ZL50G裝載機液壓系統(tǒng)的理論分析,提出該系統(tǒng)的不足之處,結(jié)合線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng),對液壓系統(tǒng)進行優(yōu)化。根據(jù)轉(zhuǎn)向的作業(yè)特性建立相應坐標系,對裝載機轉(zhuǎn)向進行數(shù)學建模。運用MATLAB軟件進行數(shù)值模擬,繪制了裝載機轉(zhuǎn)向的運動軌跡,計算出轉(zhuǎn)向油缸在轉(zhuǎn)向過程中的位移,并對轉(zhuǎn)向過程中的轉(zhuǎn)向阻力進行了分析。為后續(xù)優(yōu)化后液壓系統(tǒng)的仿真提供數(shù)據(jù)支持。(4)利用AMESim對優(yōu)化后的液壓系統(tǒng)進行建模,重點介紹了多路換向閥、比例減壓閥及流量放大閥模型的建立。根據(jù)裝載機實際工作情況,對優(yōu)化后液壓系統(tǒng)進行仿真分析,得到優(yōu)化后液壓系統(tǒng)的特性曲線圖,分析其工作特性,驗證了優(yōu)化后液壓系統(tǒng)的優(yōu)越性和可行性,并為線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在裝載機上的應用奠定了基礎。
【關鍵詞】：裝載機 工作裝置 ANSYS Workbench 液壓系統(tǒng) 線控轉(zhuǎn)向 AMESim
【學位授予單位】：青島科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH243
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 裝載機發(fā)展現(xiàn)狀及最新進展8-11
• 1.1.1 裝載機的發(fā)展起源8-9
• 1.1.2 裝載機的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-11
• 1.2 選題的背景及研究的意義11-15
• 1.3 主要研究內(nèi)容15-16
• 2 裝載機工作裝置的理論分析16-34
• 2.1 工作裝置的結(jié)構(gòu)組成和工作原理16-17
• 2.2 工作裝置的數(shù)學模型17-26
• 2.2.1 鏟裝物料的數(shù)學建模19-21
• 2.2.2 動臂舉升的數(shù)學建模21-24
• 2.2.3 鏟斗卸料的數(shù)學建模24-25
• 2.2.4 動臂下降的數(shù)學建模25-26
• 2.3 工作裝置外載荷確定26-32
• 2.3.1 工作裝置的鏟裝方法26-27
• 2.3.2 工作裝置外載荷的確定原則27-29
• 2.3.3 工作裝置外載荷的計算29-32
• 2.4 本章小結(jié)32-34
• 3 基于ANSYS workbench的工作裝置優(yōu)化分析34-47
• 3.1 ANSYS軟件概述34-35
• 3.2 三維模型的建立35-36
• 3.3 工作裝置有限元分析36-39
• 3.3.1 工作裝置材料屬性的定義37
• 3.3.2 工作裝置網(wǎng)格的劃分37-38
• 3.3.3 工作裝置約束的施加38-39
• 3.3.4 工作裝置載荷的施加39
• 3.4 工作裝置的有限元分析結(jié)果39-41
• 3.5 工作裝置的優(yōu)化分析41-46
• 3.5.1 動臂的參數(shù)化建模41-42
• 3.5.2 優(yōu)化分析42-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 4 裝載機液壓系統(tǒng)的分析47-66
• 4.1 工作液壓系統(tǒng)47-50
• 4.1.1 工作液壓系統(tǒng)的組成47-48
• 4.1.2 工作液壓系統(tǒng)的原理48-50
• 4.2 轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)的分析50-56
• 4.2.1 輪式裝載機的轉(zhuǎn)向方式50-52
• 4.2.2 輪式裝載機轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分類52-56
• 4.3 ZL50G輪式裝載機液壓系統(tǒng)56-59
• 4.4 液壓系統(tǒng)的優(yōu)化59-62
• 4.4.1 線控液壓系統(tǒng)59-60
• 4.4.2 液壓系統(tǒng)的優(yōu)化60-62
• 4.5 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的數(shù)學建模62-64
• 4.6 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向阻力分析64-65
• 4.7 本章小結(jié)65-66
• 5 基于AMESim的液壓系統(tǒng)仿真66-81
• 5.1 AMESim軟件的介紹66-68
• 5.2 ZL50G裝載機優(yōu)化液壓系統(tǒng)的仿真68-80
• 5.2.1 優(yōu)化后液壓系統(tǒng)的建模69-75
• 5.2.2 優(yōu)化后液壓系統(tǒng)的參數(shù)75-77
• 5.2.3 仿真結(jié)果分析77-80
• 5.3 本章小結(jié)80-81
• 總結(jié)與展望81-83
• 參考文獻83-86
• 致謝86-87
• 攻讀學位期間取得的成果87-88

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本文編號：298983