本文關(guān)鍵詞：裝載機(jī)工作裝置泵控液壓系統(tǒng)的建模與仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：裝載機(jī)是一種廣泛應(yīng)用于礦山、公路、鐵路、建筑、水利等領(lǐng)域的工程機(jī)械,主要用于對松散物料的鏟裝和短距離運(yùn)輸,也可對礦石、硬土等作輕度鏟挖,其主要工作裝置是鏟斗。裝載機(jī)的特點(diǎn)是機(jī)動(dòng)性好、作業(yè)速度快、工作效率高、操作方便,因此它在工程建設(shè)中得到了普遍的使用。 一般裝載機(jī)的液壓系統(tǒng)為閥控系統(tǒng),即通過各種控制閥來實(shí)現(xiàn)流量、壓力和方向的控制。閥控系統(tǒng)存在較大的節(jié)流損失,發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率只有35%左右變?yōu)檠b載機(jī)的有效功,約40%損失于液壓元件,其余能量損失于節(jié)流調(diào)速及控制車體和作業(yè)裝置的運(yùn)動(dòng),能量利用率低。工作過程中還會(huì)產(chǎn)生大量熱量,附加的冷卻裝置進(jìn)一步增大了裝機(jī)功率。閥控系統(tǒng)為開式回路,存在油液使用量大,易產(chǎn)生廢油的情況,造成環(huán)境污染問題。 隨著全球范圍的節(jié)能降耗趨勢以及人們節(jié)能意識的增強(qiáng),有效利用能源已成為液壓領(lǐng)域的重要研究課題之一,如何提高工程機(jī)械的能效,節(jié)能減排,成為工程機(jī)械廠家關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn),節(jié)能型工程機(jī)械也越來越得到廣大消費(fèi)者青睞,節(jié)能型裝載機(jī)逐漸成為了發(fā)展的方向和趨勢。如何進(jìn)一步降低裝載機(jī)能耗、提高能量利用率是本論文的出發(fā)點(diǎn)及著眼點(diǎn)。 為了從根本上解決閥控系統(tǒng)存在的問題,最有效的方法是采用無節(jié)流損失的泵控技術(shù)。 泵控系統(tǒng)是近年來興起的一種新型的負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)。不同于閥控系統(tǒng),泵控系統(tǒng)主要控制方式是通過減少閥的使用,把流量調(diào)節(jié)的主要任務(wù)通過泵來實(shí)現(xiàn),通過控制泵的斜盤傾角或泵的轉(zhuǎn)速,使流量滿足系統(tǒng)要求。這樣不僅大大減少了節(jié)流、溢流損失,而且回路設(shè)計(jì)簡單、可靠性高,節(jié)能作用明顯。 本課題的目的就是對裝載機(jī)泵控液壓系統(tǒng)進(jìn)行研究,提高裝載機(jī)系統(tǒng)效率,達(dá)到節(jié)約能源的目的。 同時(shí),本課題采用了聯(lián)合仿真的方法,即采用動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS和液壓仿真軟件AMESim進(jìn)行聯(lián)合仿真,改變了過去研究方式單一的不足,能夠完全模擬系統(tǒng)的真實(shí)工況,使得數(shù)據(jù)能夠在兩個(gè)軟件之間的接口實(shí)時(shí)傳遞,得出在不同時(shí)刻、不同工況下的驅(qū)動(dòng)力和載荷之間的真實(shí)關(guān)系。這樣得到的結(jié)果更有真實(shí)性及時(shí)效性。 論文以ZL50裝載機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)為研究對象,以泵控系統(tǒng)為研究方式,以提高效率為目標(biāo),從理論分析和聯(lián)合仿真兩個(gè)方面展開研究,主要工作如下： 1、對裝載機(jī)能耗情況進(jìn)行了簡要闡述,重點(diǎn)分析了閥控液壓系統(tǒng)和泵控液壓系統(tǒng)各自的優(yōu)缺點(diǎn),對泵控液壓系統(tǒng)進(jìn)行深入的介紹。 2、介紹了兩種新型的配流原理,完成串聯(lián)型軸向柱塞泵的Pro/E建模。確定系統(tǒng)液壓元件,在AMESim軟件中進(jìn)行泵的建模及工作裝置泵控液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 3、對裝載機(jī)的工作裝置的工作原理進(jìn)行闡述,建立工作裝置Pro/E模型。 4、對裝載機(jī)的工作裝置進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模。將裝載機(jī)Pro/E模型通過接口模塊傳遞到ADAMS軟件中,完成動(dòng)力學(xué)建模,同時(shí)在ADAMS模型中對裝載機(jī)進(jìn)行約束及外載荷的添加。 5、使用ADAMS和AMESim軟件進(jìn)行聯(lián)合仿真,并對其動(dòng)態(tài)性能及節(jié)能效果進(jìn)行分析研究。 6、總結(jié)本課題的研究成果,提出改進(jìn)措施,對泵控液壓系統(tǒng)裝載機(jī)節(jié)能前景提出展望。
【關(guān)鍵詞】：裝載機(jī) 泵控 ADAMS AMESim 聯(lián)合仿真
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH243
【目錄】：

• 摘要3-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 緒論13-29
• 1.1 課題研究背景和研究意義13-14
• 1.2 液壓系統(tǒng)能量損失情況14-15
• 1.3 電液控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀15-25
• 1.3.1 閥控液壓系統(tǒng)介紹15-20
• 1.3.1.1 常用閥控系統(tǒng)的節(jié)能研究與應(yīng)用16-20
• 1.3.1.2 閥控系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)20
• 1.3.2 泵控液壓系統(tǒng)介紹20-25
• 1.3.2.1 國外泵控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀20-23
• 1.3.2.2 國內(nèi)泵控系統(tǒng)研究現(xiàn)狀23-24
• 1.3.2.3 泵控系統(tǒng)特點(diǎn)24-25
• 1.4 仿真技術(shù)簡介25-26
• 1.4.1 仿真技術(shù)的發(fā)展25-26
• 1.4.2 仿真軟件簡介26
• 1.5 本論文的主要構(gòu)架26-29
• 第二章 新配流原理介紹及泵三維模型的建立29-37
• 2.1 泵控差動(dòng)缸存在的問題29
• 2.2 新配流方案的提出29-30
• 2.3 新配流方案的特點(diǎn)30-31
• 2.3.1 兩種配流方案的共同特點(diǎn)30-31
• 2.3.2 兩種配流方案的使用范圍31
• 2.4 泵三維模型的建立31-35
• 2.4.1 泵的普通元件模型32-33
• 2.4.2 泵的核心元件模型33-35
• 2.5 本章小結(jié)35-37
• 第三章 ZL50裝載機(jī)工作裝置力學(xué)及動(dòng)力學(xué)建模37-55
• 3.1 引言37-38
• 3.2 裝載機(jī)力學(xué)模型的建立38-40
• 3.2.1 裝載機(jī)外載荷種類38-39
• 3.2.2 裝載機(jī)工作裝置外載荷的計(jì)算39-40
• 3.3 裝載機(jī)三維模型的建立40-45
• 3.3.1 Pro/E軟件的介紹40-42
• 3.3.1.1 Pro/E軟件簡介40-41
• 3.3.1.2 Pro/E軟件的特點(diǎn)41-42
• 3.3.2 裝載機(jī)Pro/E模型的建模42-45
• 3.4 動(dòng)力學(xué)模型的建立45-47
• 3.4.1 動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS簡介45-46
• 3.4.2 ADAMS主要模塊介紹46-47
• 3.5 將三維模型導(dǎo)入ADAMS仿真軟件47-53
• 3.5.1 Pro/E導(dǎo)入ADAMS的兩種方法47-48
• 3.5.2 約束及負(fù)載、驅(qū)動(dòng)力的添加48-53
• 3.6 本章小結(jié)53-55
• 第四章 裝載機(jī)工作裝置液壓模型的建立55-71
• 4.1 AMESim軟件的介紹55-56
• 4.1.1 AMESim簡介55-56
• 4.1.2 AMESim的特點(diǎn)56
• 4.2 建立ZL50裝載機(jī)液壓系統(tǒng)仿真模型56-64
• 4.2.1 ZL50裝載機(jī)泵控液壓系統(tǒng)原理圖57-59
• 4.2.1.1 傳統(tǒng)閥控液壓圖57-58
• 4.2.1.2 新型泵控液壓系統(tǒng)圖58-59
• 4.2.2 建立泵的AMEsim液壓系統(tǒng)模型59-64
• 4.2.2.1 配流盤吸排油口模型59-60
• 4.2.2.2 變量機(jī)構(gòu)閉環(huán)控制及其運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換模型60-61
• 4.2.2.3 柱塞運(yùn)動(dòng)與吸排油口模型及柱塞運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換模型61-64
• 4.3 進(jìn)行聯(lián)合仿真64-70
• 4.3.1 聯(lián)合仿真過程簡介64-65
• 4.3.2 具體聯(lián)合仿真過程65-70
• 4.4 本章小結(jié)70-71
• 第五章 液壓系統(tǒng)的聯(lián)合仿真及結(jié)果分析71-77
• 5.1 進(jìn)行聯(lián)合仿真71-74
• 5.1.1 裝載機(jī)ADAMS模型運(yùn)動(dòng)仿真71-72
• 5.1.2 一個(gè)完整工況的聯(lián)合仿真72-74
• 5.2 仿真曲線分析74
• 5.3 節(jié)能效果分析74-75
• 5.4 本章小結(jié)75-77
• 第六章 工作總結(jié)與展望77-79
• 6.1 論文工作總結(jié)77-78
• 6.2 工作展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 致謝83-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文85

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：裝載機(jī)工作裝置泵控液壓系統(tǒng)的建模與仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：322191