輪式裝載機運動及能耗特性的聯(lián)合仿真與試驗研究
本文關(guān)鍵詞:輪式裝載機運動及能耗特性的聯(lián)合仿真與試驗研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:裝載機是一種作業(yè)效率高,用途十分廣泛的工程機械,在國民經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用。隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷加大,輪式裝載機因其獨特的優(yōu)勢,需求量日益增大。但輪式裝載機作業(yè)工況復(fù)雜,外負載變化頻繁且變化范圍大,長期存在著高油耗、高排放的問題。隨著能源問題的日益突出,裝載機的節(jié)能技術(shù)成為了廣泛關(guān)注的問題。液壓系統(tǒng)作為裝載機的重要組成部分,其工作效率的高低將直接影響裝載機的生產(chǎn)效率和能耗特性,國內(nèi)現(xiàn)有的小型裝載機液壓系統(tǒng)多采用定量泵供油,普遍被認為能耗較大,雖然國內(nèi)對裝載機液壓系統(tǒng)的能耗已有研究,但還不夠完善。本文以裝載機系統(tǒng)聯(lián)合仿真和試驗研究為基礎(chǔ)對工作裝置和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的運動及能耗特性進行分析研究。 本文首先采用Pro/E軟件建立了裝載機工作裝置的三維模型,然后將其導入仿真軟件SimulationX中,建立了工作裝置的多體動力學模型。通過測繪獲得了工作裝置液壓系統(tǒng)中各液壓元件的特性參數(shù),并在SimulationX中建立了各液壓元件的仿真模型,進一步建立了整個工作裝置液壓系統(tǒng)的仿真模型。通過仿真軟件中的液壓缸模型,將裝載機工作裝置的液壓系統(tǒng)模型和機械系統(tǒng)模型連接在一起,建立了裝載機工作裝置的機液聯(lián)合仿真模型。 針對裝載機典型鏟裝作業(yè)工況中各個工作部件的能量消耗情況進行了試驗研究,然后在工作裝置的聯(lián)合仿真模型上添加與試驗一致的外負載。通過對比仿真結(jié)果和試驗結(jié)果,驗證了仿真模型的準確性。在仿真分析和試驗研究的基礎(chǔ)上,對工作裝置液壓系統(tǒng)的能耗情況進行了分析計算,結(jié)果表明,裝載機在鏟掘作業(yè)過程中存在很大的多路閥中位低壓大流量損失。采用的研究方法可用于進一步研究與比較不同液壓回路方案的運行特性和能耗情況,并可用于指導液壓系統(tǒng)的設(shè)計和實際操作。 轉(zhuǎn)向運動是輪式裝載機最為頻繁的作業(yè)工況,轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能的好壞將直接關(guān)系到整機的安全性、工作效率和能量消耗。為了分析轉(zhuǎn)向過程中的穩(wěn)定性,本文首先對轉(zhuǎn)向機構(gòu)和轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)進行了理論分析,得到了影響轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的因素,在分析的基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的改進方案。然后對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進行了試驗研究,分析了不同轉(zhuǎn)向速度和不同轉(zhuǎn)向負載對轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性的影響。在試驗研究的基礎(chǔ)上,對典型的轉(zhuǎn)向工況中的能量消耗進行了分析計算,結(jié)果表明,空載轉(zhuǎn)向工況的功率損失最大。最后在理論分析和試驗研究的基礎(chǔ)上提出了提高轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性和減小能量損失的方案,對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計具有一定的指導意義。
【關(guān)鍵詞】:輪式裝載機 工作裝置 聯(lián)合仿真 轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性 能量損失
【學位授予單位】:太原理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TH243
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-11
- 第一章 緒論11-21
- 1.1 課題提出的背景與意義11-12
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-18
- 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-15
- 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-18
- 1.3 本課題所采用的研究方法和研究內(nèi)容18-21
- 1.3.1 研究方法18
- 1.3.2 研究內(nèi)容18-21
- 第二章 輪式裝載機虛擬樣機的建立21-35
- 2.1 裝載機類型的簡述21-22
- 2.2 輪式裝載機的結(jié)構(gòu)組成和工作原理22-23
- 2.3 裝載機三維模型的建立和裝配23-27
- 2.3.1 廈工XG916 Ⅱ型裝載機的簡述23-24
- 2.3.2 裝載機三維模型的建立24-27
- 2.4 裝載機工作裝置的多體動力學模型的建立27-31
- 2.5 裝載機鏟掘作業(yè)阻力31-34
- 2.5.1 裝載機的鏟掘作業(yè)方法31-32
- 2.5.2 裝載機鏟掘時的阻力32-33
- 2.5.3 裝載機的典型作業(yè)工況33-34
- 2.6 本章小結(jié)34-35
- 第三章 工作裝置機液聯(lián)合仿真模型的建立35-49
- 3.1 裝載機液壓系統(tǒng)的工作原理35-36
- 3.2 液壓系統(tǒng)建模36-46
- 3.2.1 多路閥模型36-44
- 3.2.2 優(yōu)先閥模型44-45
- 3.2.3 液壓缸模型45-46
- 3.3 聯(lián)合仿真模型46-48
- 3.4 本章小結(jié)48-49
- 第四章 裝載機工作裝置的機液聯(lián)合仿真與試驗研究49-65
- 4.1 裝載機典型工況的能耗試驗49-50
- 4.2 正載工況50-56
- 4.3 偏載工況56-61
- 4.4 系統(tǒng)能量損失61-64
- 4.5 本章小結(jié)64-65
- 第五章 鉸接式轉(zhuǎn)向特性的分析與試驗研究65-77
- 5.1 鉸接式轉(zhuǎn)向的簡介65
- 5.2 轉(zhuǎn)向機構(gòu)分析65-67
- 5.3 轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)分析67-69
- 5.4 轉(zhuǎn)向特性試驗69-73
- 5.4.1 不同轉(zhuǎn)向速度試驗70-72
- 5.4.2 不同轉(zhuǎn)向負載試驗72-73
- 5.5 轉(zhuǎn)向過程能耗分析73-74
- 5.6 本章小結(jié)74-77
- 第六章 論文總結(jié)與工作展望77-81
- 6.1 論文總結(jié)77-78
- 6.2 工作展望78-81
- 參考文獻81-87
- 致謝87-89
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文89
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 周林松;;裝載機鉸接轉(zhuǎn)向機構(gòu)鉸點位置優(yōu)化設(shè)計[J];工程機械;2007年07期
2 石沛林;徐冠林;張立榮;;ZL50型裝載機鏟斗的應(yīng)力分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[J];工程機械;2008年06期
3 秦四成;;國內(nèi)裝載機技術(shù)進步的思考[J];工程機械;2010年05期
4 王劍鵬;秦四成;王雪蓮;鄭雪松;齊吉富;;50型輪式裝載機工作裝置液壓系統(tǒng)的試驗與仿真[J];機床與液壓;2009年10期
5 黃建;龔友平;;多功能裝載機工作裝置機械-液壓系統(tǒng)聯(lián)合仿真[J];機電工程;2010年12期
6 鄭夕健;莽琦;謝正義;李鐵軍;;基于ADAMS的輪式裝載機運動學及動力學仿真分析[J];機械設(shè)計與制造;2009年02期
7 段波;張輝;李波;尹卓華;;基于ADAMS的裝載機工作裝置機液聯(lián)合仿真分析[J];制造業(yè)自動化;2010年06期
8 龔捷;崔玉鑫;;裝載機鏟掘作業(yè)的軌跡規(guī)劃[J];機械工程學報;2009年07期
9 龔捷;鮑金鋒;衣冠超;崔玉鑫;;基于計算力矩法的裝載機工作裝置軌跡控制[J];機械工程學報;2010年13期
10 李晶潔;賈躍虎;孫志慧;;負載敏感變量泵在裝載機液壓系統(tǒng)上的應(yīng)用與節(jié)能分析[J];流體傳動與控制;2010年01期
本文關(guān)鍵詞:輪式裝載機運動及能耗特性的聯(lián)合仿真與試驗研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:292760
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jixiegongcheng/292760.html