本文關(guān)鍵詞：基于V型作業(yè)循環(huán)的裝載機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性預(yù)測方法　出處：《吉林大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：輪式裝載機(jī)作為工程項(xiàng)目中最為常見的鏟土運(yùn)輸機(jī)械之一,在現(xiàn)代化建設(shè)中的作用越來越重要。作為典型的鏟土運(yùn)輸機(jī)械,裝載機(jī)兼顧行走和鏟裝物料,從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率一部分用于驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)使車輛行走,一部分用于驅(qū)動(dòng)液壓泵使工作裝置和轉(zhuǎn)向裝置動(dòng)作,另外剩余的約10%的功率用于驅(qū)動(dòng)裝載機(jī)附件。裝載機(jī)在鏟裝作業(yè)過程中,發(fā)動(dòng)機(jī)輸入到液壓系統(tǒng)的功率是由液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)所受的外界負(fù)載所決定的,外界負(fù)載的影響因素諸多,負(fù)載的變化具有很大的不可預(yù)知性,這也使得發(fā)動(dòng)機(jī)功率分配變得十分復(fù)雜。裝載機(jī)的作業(yè)環(huán)境極其惡劣,所受的載荷復(fù)雜多變。液力變矩器的自適應(yīng)性使得裝載機(jī)具備了自動(dòng)適應(yīng)復(fù)雜路況的能力,這也使得整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)變成了非線性系統(tǒng)。綜上,輪式裝載機(jī)在V型作業(yè)循環(huán)中因外界載荷的復(fù)雜性、傳動(dòng)系統(tǒng)的非線性以及發(fā)動(dòng)機(jī)功率分配的時(shí)變性,使得在設(shè)計(jì)階段從理論準(zhǔn)確預(yù)測其整機(jī)性能極其困難,傳統(tǒng)的裝載機(jī)靜態(tài)計(jì)算方法已無法滿足當(dāng)前的要求。論文基于輪式裝載機(jī)V型作業(yè)循環(huán),對裝載機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的預(yù)測方法進(jìn)行了研究,主要是為了解決輪式裝載機(jī)在設(shè)計(jì)階段無法準(zhǔn)確預(yù)測整機(jī)性能的難題,為輪式裝載機(jī)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供理論依據(jù)。本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下。(1)根據(jù)國內(nèi)輪式裝載機(jī)的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),對某7噸裝載機(jī)進(jìn)行了整車性能以及液壓系統(tǒng)的載荷譜測試。整車性能方面測試了裝載機(jī)牽引性能、動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性,主要包括最大牽引力、各擋最大車速、最大爬坡、等速百公里油耗和V型鏟裝作業(yè)油耗等項(xiàng)目,特別地,測試了裝載機(jī)V型鏟裝砂石、沙子和石料三種不同物料時(shí)整車的作業(yè)油耗,分別為385m L/次、360m L/次和395m L/次;在液壓系統(tǒng)的載荷譜方面,測試了裝載機(jī)在V型作業(yè)過程中,工作泵與轉(zhuǎn)向泵的進(jìn)出壓力以及流量隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù),用于發(fā)動(dòng)機(jī)功率扣除無因次方程的建立。(2)對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理與分析,提取工作泵和轉(zhuǎn)向泵的進(jìn)出口油壓和流量數(shù)據(jù),理論計(jì)算得出了裝載機(jī)在V型鏟裝作業(yè)下液壓系統(tǒng)功率消耗的變化曲線,并經(jīng)過相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理方法,給出了裝載機(jī)在V型鏟裝砂石、沙子和石料時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率扣除無因次方程,可作為裝載機(jī)動(dòng)態(tài)計(jì)算預(yù)測V型鏟裝作業(yè)油耗的經(jīng)驗(yàn)公式,適用于液壓系統(tǒng)采用雙泵合流技術(shù)的輪式裝載機(jī)。給出了基于V型作業(yè)下的輪式裝載機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算方法,特別地,提出了輪式裝載機(jī)動(dòng)態(tài)匹配計(jì)算方法,可以對裝載機(jī)的V型作業(yè)油耗進(jìn)行較準(zhǔn)確地仿真預(yù)測以及對整車的動(dòng)態(tài)牽引力進(jìn)行計(jì)算,為更全面地評價(jià)裝載機(jī)的作業(yè)性能提供了參考。(3)建立了裝載機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)模型,對裝載機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了程序編制,編制了裝載機(jī)靜態(tài)計(jì)算程序和搭建了Simulink動(dòng)態(tài)仿真計(jì)算模型,并通過圖形用戶界面(GUI)將二者融合在一起,建立起了基于V型作業(yè)循環(huán)的裝載機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性仿真平臺�；诜抡嫫脚_對裝載機(jī)的各項(xiàng)性能進(jìn)行了仿真分析,并與測試結(jié)果對比,結(jié)果表明采用文中的計(jì)算方法可以很好的得出裝載機(jī)的各項(xiàng)性能指標(biāo),包括牽引特性、動(dòng)力性以及經(jīng)濟(jì)性,特別的可以較準(zhǔn)確地預(yù)測裝載機(jī)的V型作業(yè)經(jīng)濟(jì)性,并分析了影響裝載機(jī)作業(yè)經(jīng)濟(jì)性的影響因素。裝載機(jī)動(dòng)態(tài)匹配計(jì)算方法使得預(yù)測裝載機(jī)的作業(yè)經(jīng)濟(jì)性變?yōu)榱丝赡?這是傳統(tǒng)的靜態(tài)匹配無法做到的�；赩型作業(yè)的裝載機(jī)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性仿真平臺為輪式裝載機(jī)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供了參考。
[Abstract]:The wheel loader as the project is one of the most common earthmoving machines, becomes more and more important in the construction of modernization. As a typical earth moving machinery, loading machine both walking and shovel materials, from a part of output power of the engine is used to drive the transmission system of the vehicle to walk, a part for hydraulic drive the pump working device and steering device, in addition to about 10% of the remaining power is used for driving the loader loader accessories. Loading process on the shovel, the engine power input to the hydraulic system is composed of a hydraulic actuator by external load is decided by many factors affecting the external load, the load changes greatly the unpredictability, which also makes the engine power distribution becomes very complicated. The loader working environment is extremely bad, the load of the complex. The adaptive torque converter The loader has the automatic ability to adapt to complex road conditions, which makes the whole transmission system is a nonlinear system. In conclusion, the wheel loader in V working cycle because of the complexity of external load, transmission system and engine power allocation nonlinear time-varying, so in the design stage from theory to predict the machine the performance of the loader is extremely difficult, the traditional static calculation method has been unable to meet the current requirements. The model V wheel loader operation cycle based on the prediction method for the power and economy of loader are studied, mainly in order to solve the difficult problem of wheel loader can not accurately predict the performance in the design stage, to provide the theoretical basis for the design and optimization of wheel loader machine. The main research contents and conclusions are as follows. (1) according to the standard test of domestic wheel loader, a 7 ton The aircraft tested load vehicle performance and hydraulic system. The vehicle performance test spectrum traction performance, power and economy, including the maximum traction force, the retaining maximum speed, maximum speed climbing, 100 km fuel consumption and V type loading operation fuel and other projects, in particular, loader V type test loading shovel sand, sand and stone in three different kinds of vehicle operation fuel consumption, respectively 385m L/, 360m L/ and 395m L/; in the hydraulic system of the load spectrum, the loader in V in the process of the test, the pump and steering pump inlet pressure and flow with time varying data for the engine power to establish the dimensionless equation deduction. (2) the test data are processed and analyzed, extraction pump and steering pump import and export pressure and flow data, theoretical calculations show that the loading machine in V type shovel pretend The change curve of hydraulic system power consumption industry, and through data processing methods, gives the loader in V type shovel sand, sand and stone deduction engine power dimensionless equation, empirical formula can be used as the loader dynamic prediction model V shovel working consumption, suitable to the hydraulic system adopts wheel double pump confluence technology loader. The calculation method is presented. The operation of V type wheel loader power and economy based on particular, presents the matching calculation method for dynamic wheel loader, V type operation fuel consumption of loader to simulate accurately and dynamically on the vehicle's traction for the calculation, which provides a reference for the evaluation of the operation performance of the loader. (3) established a loader power transmission system model, the mathematical model of the loader program, compiled static loader The calculation procedure and set up the Simulink dynamic simulation model, and through the graphical user interface (GUI) will be the two together, set up the economy and power load simulation platform based on V operation cycle. The simulation platform on the performance of Loader Based on simulation analysis, and compared with the test results and the results show that the calculation method in this paper can be very good to the performance index of the loader, including traction characteristics, power and economy, can accurately predict the V operation economy of loader in particular, and analyzes the influence factors of loader economy. Calculation method of load matching the dynamic loading operation makes the prediction cost of machine to be, this is the traditional static matching can not be done. V type operation loader power and economy based on the simulation platform for wheel loading It provides a reference for the design and optimization of the carrier.

【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH243

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本文編號：1372837