翻車機動力學分析及液壓系統(tǒng)優(yōu)化
發(fā)布時間:2022-10-18 20:04
翻車機是用來翻卸鐵路敞車裝載的各種散狀物料的現(xiàn)代化卸貨設備,被廣泛用于冶金、電力、化工、運輸、煤炭等行業(yè)。翻車機完成對鐵路敞車的夾持定位和翻轉(zhuǎn)卸料工作,夾持定位由液壓系統(tǒng)實現(xiàn),卸料工作通過變頻電機驅(qū)動翻車機翻轉(zhuǎn)來完成。由于翻車機工作環(huán)境惡劣,導致翻車機故障頻發(fā),由于故障排查又比較困難,檢修時間長,會嚴重影響翻車機工作效率。因此,如何采取有效措施減少翻車機故障具有十分重要的意義。本課題來源于黃岡大別山發(fā)電廠翻車機液壓系統(tǒng)改造項目,通過查找相關文獻資料和現(xiàn)場調(diào)察,深入了解翻車機的工作原理及其易發(fā)故障原因,以翻車機本體分離式液壓系統(tǒng)和翻車機液壓傳動控制系統(tǒng)為研究對象,進行了以下幾個方面的研究工作:首先,根據(jù)電廠提供的翻車機二維圖紙,建立翻車機的三維模型,對翻車機翻轉(zhuǎn)過程中的運動狀態(tài)進行動力學仿真,分析了卸料過程中,翻車機壓車梁和靠車板受力。其次,對原翻車機液壓系統(tǒng)存在的問題及原因進行分析,提出了翻車機本體分離式液壓系統(tǒng)改造方案,并設計了新液壓系統(tǒng)?紤]到翻車機電機驅(qū)動存在諸多問題,新系統(tǒng)增加了本體回轉(zhuǎn)回路,采用液壓傳動驅(qū)動翻車機翻轉(zhuǎn)。另外,根據(jù)原液壓系統(tǒng)的一些技術(shù)參數(shù),對新系統(tǒng)主要的液壓元件...
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 翻車機國內(nèi)外發(fā)展狀況
1.2.1 國外發(fā)展概況
1.2.2 國內(nèi)發(fā)展概況
1.3 本課題的來源和研究內(nèi)容
1.3.1 課題來源
1.3.2 課題的主要研究內(nèi)容
第2章 C型翻車機動力學模型
2.1 動力學分析軟件ADAMS簡介
2.2 C型翻車機介紹
2.2.1 翻車機結(jié)構(gòu)簡介
2.2.2 C型翻車機的主要技術(shù)參數(shù)
2.2.3 翻車機的工作過程
2.3 C型翻車機的載荷計算
2.4 翻車機動力學模型的建立
2.4.1 翻車機建模的簡化
2.4.2 翻車機動力學模型
2.5 運動副和載荷設置
2.5.1 運動副設置
2.5.2 載荷設置
2.6 仿真分析
2.6.1 仿真步驟
2.6.2 翻車機仿真結(jié)果分析
2.7 模型合理性驗證
2.8 本章小結(jié)
第3章 翻車機液壓系統(tǒng)優(yōu)化設計
3.1 工作要求
3.2 原翻車機傳動系統(tǒng)存在的主要問題及分析
3.2.1 液壓傳動系統(tǒng)主要問題及分析
3.2.2 電氣傳動系統(tǒng)問題及分析
3.3 液壓系統(tǒng)優(yōu)化設計
3.3.1 主泵回路
3.3.2 壓車回路
3.3.3 靠車回路
3.3.4 插銷回路
3.3.5 本體回轉(zhuǎn)回路
3.3.6 油箱及液壓輔助元件
3.3.7 液壓元件的選擇
3.3.8 管路布置
3.3.9 液壓站布局
3.4 本章小結(jié)
第4章 翻車機壓車與靠車液壓回路建模與仿真
4.1 液壓物理系統(tǒng)仿真及AMESim軟件介紹
4.2 翻車機車敞車受力數(shù)學建模
4.3 原液壓系統(tǒng)壓車與靠車回路建模與仿真
4.4 優(yōu)化后翻車機壓車靠車液壓系統(tǒng)建模與仿真
4.5 本章小結(jié)
第5章 翻車機比例控制回路分析
5.1 模糊PID算法
5.1.1 模糊控制器的基本結(jié)構(gòu)
5.1.2 參數(shù)自整定模糊PID控制原理
5.2 模糊PID及液壓系統(tǒng)的建模
5.2.1 模糊PID控制器的設計
5.2.2 模糊PID控制器的建模
5.2.3 基于AMESim液動翻車機位置控制液壓系統(tǒng)建模
5.3 AMESim與MATLAB/Simulink聯(lián)合仿真分析
5.3.1 MATLAB/Simulink聯(lián)合仿真模型
5.3.2 液動翻車機位置跟蹤誤差及定位誤差仿真分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 課題總結(jié)
6.2 課題展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文、專利
附錄2 攻讀碩士學位期間參加的科研項目
【參考文獻】:
期刊論文
[1]折返式單車翻車機系統(tǒng)效率分析及優(yōu)化[J]. 付金奇,趙昊,杜君,戴浩林,劉青. 湖北電力. 2016(09)
[2]電液比例閥控液壓馬達系統(tǒng)的模糊PID恒速控制[J]. 雷曉順,侯帥,秦璇,王楊芬,孟凡虎,王柯. 流體傳動與控制. 2016(01)
[3]翻車機液壓控制系統(tǒng)常見故障仿真研究[J]. 張立杰,鄂東辰,王晉川,劉小平. 液壓與氣動. 2015(09)
[4]電液控制的銷齒翻車機液壓傳動系統(tǒng)設計[J]. 李榮麗. 機械工程師. 2015(06)
[5]A seventh-order model for dynamic response of an electro-hydraulic servo valve[J]. Liu Changhai,Jiang Hongzhou. Chinese Journal of Aeronautics. 2014(06)
[6]基于AMESim和MATLAB的拖拉機電控液壓懸掛系統(tǒng)仿真[J]. 郭兵,魯植雄. 農(nóng)機化研究. 2014(01)
[7]基于AMESim的球磨機液壓控制系統(tǒng)設計與仿真[J]. 楊逢瑜,李海明,陳君輝,聶朝瑞. 液壓與氣動. 2013(01)
[8]RBFNN在翻車機轉(zhuǎn)速PID控制中的應用[J]. 鄭德忠,王立. 控制工程. 2012(05)
[9]全液壓有軌鍛造操作機旋轉(zhuǎn)位置控制系統(tǒng)仿真研究[J]. 魏運華. 化工機械. 2012(01)
[10]基于PID控制算法的自動調(diào)平系統(tǒng)的仿真研究[J]. 劉均益,何清華,王石林,陳艷軍. 中國工程機械學報. 2011(04)
碩士論文
[1]C型轉(zhuǎn)子翻車機控制系統(tǒng)優(yōu)化研究[D]. 董瑞龍.華北電力大學 2015
[2]井蓋液壓系統(tǒng)優(yōu)化設計[D]. 祝亮.武漢科技大學 2014
[3]ABB變流器在翻車機系統(tǒng)中的主—從應用[D]. 張偉海.內(nèi)蒙古工業(yè)大學 2014
[4]PID參數(shù)整定技術(shù)的研究及應用[D]. 劉玲玲.鄭州大學 2010
[5]翻車機防掉道設計研究[D]. 謝羅福.華中科技大學 2009
[6]仿蟋蟀機器人跳躍運動性能的研究[D]. 張權(quán).江南大學 2009
[7]C型翻車機轉(zhuǎn)子的運動狀態(tài)仿真及應力分析[D]. 周超.燕山大學 2008
[8]基于虛擬樣機技術(shù)的軸向柱塞泵運動及動力特性仿真分析[D]. 范卓立.燕山大學 2007
[9]智能PID控制器的設計與應用[D]. 李名慧.天津大學 2006
[10]硬質(zhì)合金爐模糊控制算法研究[D]. 陳東勁.中南大學 2005
本文編號:3692964
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 翻車機國內(nèi)外發(fā)展狀況
1.2.1 國外發(fā)展概況
1.2.2 國內(nèi)發(fā)展概況
1.3 本課題的來源和研究內(nèi)容
1.3.1 課題來源
1.3.2 課題的主要研究內(nèi)容
第2章 C型翻車機動力學模型
2.1 動力學分析軟件ADAMS簡介
2.2 C型翻車機介紹
2.2.1 翻車機結(jié)構(gòu)簡介
2.2.2 C型翻車機的主要技術(shù)參數(shù)
2.2.3 翻車機的工作過程
2.3 C型翻車機的載荷計算
2.4 翻車機動力學模型的建立
2.4.1 翻車機建模的簡化
2.4.2 翻車機動力學模型
2.5 運動副和載荷設置
2.5.1 運動副設置
2.5.2 載荷設置
2.6 仿真分析
2.6.1 仿真步驟
2.6.2 翻車機仿真結(jié)果分析
2.7 模型合理性驗證
2.8 本章小結(jié)
第3章 翻車機液壓系統(tǒng)優(yōu)化設計
3.1 工作要求
3.2 原翻車機傳動系統(tǒng)存在的主要問題及分析
3.2.1 液壓傳動系統(tǒng)主要問題及分析
3.2.2 電氣傳動系統(tǒng)問題及分析
3.3 液壓系統(tǒng)優(yōu)化設計
3.3.1 主泵回路
3.3.2 壓車回路
3.3.3 靠車回路
3.3.4 插銷回路
3.3.5 本體回轉(zhuǎn)回路
3.3.6 油箱及液壓輔助元件
3.3.7 液壓元件的選擇
3.3.8 管路布置
3.3.9 液壓站布局
3.4 本章小結(jié)
第4章 翻車機壓車與靠車液壓回路建模與仿真
4.1 液壓物理系統(tǒng)仿真及AMESim軟件介紹
4.2 翻車機車敞車受力數(shù)學建模
4.3 原液壓系統(tǒng)壓車與靠車回路建模與仿真
4.4 優(yōu)化后翻車機壓車靠車液壓系統(tǒng)建模與仿真
4.5 本章小結(jié)
第5章 翻車機比例控制回路分析
5.1 模糊PID算法
5.1.1 模糊控制器的基本結(jié)構(gòu)
5.1.2 參數(shù)自整定模糊PID控制原理
5.2 模糊PID及液壓系統(tǒng)的建模
5.2.1 模糊PID控制器的設計
5.2.2 模糊PID控制器的建模
5.2.3 基于AMESim液動翻車機位置控制液壓系統(tǒng)建模
5.3 AMESim與MATLAB/Simulink聯(lián)合仿真分析
5.3.1 MATLAB/Simulink聯(lián)合仿真模型
5.3.2 液動翻車機位置跟蹤誤差及定位誤差仿真分析
5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 課題總結(jié)
6.2 課題展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文、專利
附錄2 攻讀碩士學位期間參加的科研項目
【參考文獻】:
期刊論文
[1]折返式單車翻車機系統(tǒng)效率分析及優(yōu)化[J]. 付金奇,趙昊,杜君,戴浩林,劉青. 湖北電力. 2016(09)
[2]電液比例閥控液壓馬達系統(tǒng)的模糊PID恒速控制[J]. 雷曉順,侯帥,秦璇,王楊芬,孟凡虎,王柯. 流體傳動與控制. 2016(01)
[3]翻車機液壓控制系統(tǒng)常見故障仿真研究[J]. 張立杰,鄂東辰,王晉川,劉小平. 液壓與氣動. 2015(09)
[4]電液控制的銷齒翻車機液壓傳動系統(tǒng)設計[J]. 李榮麗. 機械工程師. 2015(06)
[5]A seventh-order model for dynamic response of an electro-hydraulic servo valve[J]. Liu Changhai,Jiang Hongzhou. Chinese Journal of Aeronautics. 2014(06)
[6]基于AMESim和MATLAB的拖拉機電控液壓懸掛系統(tǒng)仿真[J]. 郭兵,魯植雄. 農(nóng)機化研究. 2014(01)
[7]基于AMESim的球磨機液壓控制系統(tǒng)設計與仿真[J]. 楊逢瑜,李海明,陳君輝,聶朝瑞. 液壓與氣動. 2013(01)
[8]RBFNN在翻車機轉(zhuǎn)速PID控制中的應用[J]. 鄭德忠,王立. 控制工程. 2012(05)
[9]全液壓有軌鍛造操作機旋轉(zhuǎn)位置控制系統(tǒng)仿真研究[J]. 魏運華. 化工機械. 2012(01)
[10]基于PID控制算法的自動調(diào)平系統(tǒng)的仿真研究[J]. 劉均益,何清華,王石林,陳艷軍. 中國工程機械學報. 2011(04)
碩士論文
[1]C型轉(zhuǎn)子翻車機控制系統(tǒng)優(yōu)化研究[D]. 董瑞龍.華北電力大學 2015
[2]井蓋液壓系統(tǒng)優(yōu)化設計[D]. 祝亮.武漢科技大學 2014
[3]ABB變流器在翻車機系統(tǒng)中的主—從應用[D]. 張偉海.內(nèi)蒙古工業(yè)大學 2014
[4]PID參數(shù)整定技術(shù)的研究及應用[D]. 劉玲玲.鄭州大學 2010
[5]翻車機防掉道設計研究[D]. 謝羅福.華中科技大學 2009
[6]仿蟋蟀機器人跳躍運動性能的研究[D]. 張權(quán).江南大學 2009
[7]C型翻車機轉(zhuǎn)子的運動狀態(tài)仿真及應力分析[D]. 周超.燕山大學 2008
[8]基于虛擬樣機技術(shù)的軸向柱塞泵運動及動力特性仿真分析[D]. 范卓立.燕山大學 2007
[9]智能PID控制器的設計與應用[D]. 李名慧.天津大學 2006
[10]硬質(zhì)合金爐模糊控制算法研究[D]. 陳東勁.中南大學 2005
本文編號:3692964
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