裝載機(jī)牽引性能分析與優(yōu)化軟件的開(kāi)發(fā)
本文關(guān)鍵詞:裝載機(jī)牽引性能分析與優(yōu)化軟件的開(kāi)發(fā),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:裝載機(jī)的牽引性能反映了機(jī)器在牽引工況下克服工作阻力的能力和在運(yùn)輸工況下的動(dòng)力性能,直接影響到機(jī)器在單位時(shí)間內(nèi)完成的工作量,即生產(chǎn)率,它是裝載機(jī)最基本和最主要的使用性能。對(duì)于采用液力機(jī)械傳動(dòng)的裝載機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)的功率分流后,經(jīng)液力變矩器、變速箱、行走機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化為牽引功率。因此機(jī)械的牽引性能不僅僅取決于各部件本身的性能,更取決于它們之間的協(xié)調(diào)工作。 基于以上原因,裝載機(jī)的設(shè)計(jì)者常常用牽引性能的技術(shù)參數(shù)來(lái)比較不同設(shè)計(jì)方案下裝載機(jī)的牽引性、動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性,并據(jù)此檢查其動(dòng)力傳動(dòng)系、行走機(jī)構(gòu)、工作裝置等各總成之間的匹配是否合理,以選取最佳方案。 本文首先在裝載機(jī)的動(dòng)力匹配、牽引性能計(jì)算分析方面做了理論研究,重點(diǎn)提出發(fā)動(dòng)機(jī)和液力變矩器的匹配原則和實(shí)現(xiàn)合理匹配的方法,總結(jié)如何作牽引特性分析,以判斷裝載機(jī)各總成間的匹配是否合理。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)和液力變矩器確定后,對(duì)于同樣變化的外界阻力,變速箱傳動(dòng)比的設(shè)置將影響它們的共同工作工況,以及達(dá)到行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)功率和牽引功率。因此本文建立了牽引性能優(yōu)化模型,以變速箱傳動(dòng)比為優(yōu)化變量,以驅(qū)動(dòng)功率損失率為目標(biāo)函數(shù),以裝載機(jī)在特征工況下的牽引性能要求為約束條件,利用MATLAB優(yōu)化工具箱提供的優(yōu)化函數(shù)和優(yōu)化算法獲得理想的擋位速比。 在上述理論研究的基礎(chǔ)上,,以可視化程序設(shè)計(jì)軟件VB作為主要開(kāi)發(fā)工具,同時(shí)利用ActiveX技術(shù)調(diào)用數(shù)學(xué)軟件MATLAB和數(shù)據(jù)管理軟件EXCEL,聯(lián)合開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的裝載機(jī)牽引性能分析與優(yōu)化軟件,實(shí)現(xiàn)裝載機(jī)的動(dòng)力匹配計(jì)算、牽引性能的計(jì)算分析與優(yōu)化,以及相關(guān)圖形、數(shù)據(jù)輸出保存等功能。 牽引性能分析與優(yōu)化軟件只可對(duì)動(dòng)力匹配、牽引性能作靜態(tài)的計(jì)算分析,因此本文另外利用Matlab/Simulink建立了裝載機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系的動(dòng)態(tài)仿真模型,對(duì)裝載機(jī)在作業(yè)過(guò)程中的典型工況進(jìn)行仿真,分析發(fā)動(dòng)機(jī)工作工況、變矩器工作工況及整車工作特性的實(shí)時(shí)變化情況。 通過(guò)上述工作,最終形成一套完整的裝載機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的分析、優(yōu)化、仿真方法和軟件,方便裝載機(jī)總體設(shè)計(jì)方案的比較選擇。
【關(guān)鍵詞】:裝載機(jī) 動(dòng)力匹配 牽引性能優(yōu)化 軟件開(kāi)發(fā) 動(dòng)態(tài)仿真
【學(xué)位授予單位】:華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:TP311.52;TH243
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-11
- 第一章 緒論11-17
- 1.1 課題研究的意義11-13
- 1.2 國(guó)內(nèi)外裝載機(jī)研究現(xiàn)狀13-15
- 1.3 本文的主要內(nèi)容15-17
- 第二章 裝載機(jī)的動(dòng)力匹配17-28
- 2.1 裝載機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)17-18
- 2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)的速度特性18-19
- 2.3 液力變矩器的原始特性19-20
- 2.4 液力變矩器的輸入特性20-21
- 2.5 發(fā)動(dòng)機(jī)和液力變矩器共同工作的輸入特性21-22
- 2.6 發(fā)動(dòng)機(jī)與液力變矩器共同工作的輸出特性22-23
- 2.7 發(fā)動(dòng)機(jī)與液力變矩器合理匹配的研究23-27
- 2.7.1 發(fā)動(dòng)機(jī)與液力變矩器的不同匹配工況23-25
- 2.7.2 發(fā)動(dòng)機(jī)與液力變矩器的匹配原則25
- 2.7.3 發(fā)動(dòng)機(jī)與液力變矩器的匹配評(píng)價(jià)參數(shù)25-26
- 2.7.4 實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)和液力變矩器合理匹配的方法26-27
- 2.8 本章總結(jié)27-28
- 第三章 裝載機(jī)牽引性能的計(jì)算分析及優(yōu)化28-42
- 3.1 牽引力平衡和牽引功率平衡28-31
- 3.2 牽引特性31-34
- 3.2.1 牽引特性曲線31-32
- 3.2.2 牽引特性分析32-34
- 3.3 動(dòng)力特性34-36
- 3.4 牽引性能優(yōu)化模型36-41
- 3.4.1 優(yōu)化變量的確定36-37
- 3.4.2 目標(biāo)函數(shù)的確定37-39
- 3.4.3 約束條件的建立39-40
- 3.4.5 優(yōu)化算法的選擇40-41
- 3.5 本章小結(jié)41-42
- 第四章 牽引性能分析與優(yōu)化軟件的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用42-62
- 4.1 軟件開(kāi)發(fā)工具42-44
- 4.1.1 VB和MATLAB簡(jiǎn)介42-43
- 4.1.2 VB對(duì)Matlab、Excel的調(diào)用43-44
- 4.2 軟件的總體結(jié)構(gòu)和應(yīng)用流程44-45
- 4.3 軟件界面設(shè)計(jì)和功能描述45-50
- 4.3.1 軟件主界面45-46
- 4.3.2 參數(shù)輸入模塊界面46-47
- 4.3.3 發(fā)動(dòng)機(jī)和液力變矩器匹配模塊界面47-48
- 4.3.4 牽引性能計(jì)算模塊界面48-49
- 4.3.5 牽引性能優(yōu)化模塊界面49-50
- 4.4 軟件應(yīng)用:實(shí)例分析50-61
- 4.4.1 ZL50 裝載機(jī)基本參數(shù)50-52
- 4.4.2 發(fā)動(dòng)機(jī)和液力變矩器的原始特性分析52-53
- 4.4.3 發(fā)動(dòng)機(jī)和變矩器共同工作輸入特性分析53-55
- 4.4.4 發(fā)動(dòng)機(jī)和變矩器輸出特性分析55-57
- 4.4.5 牽引工況下?tīng)恳匦苑治?/span>57-58
- 4.4.6 直線運(yùn)輸工況下動(dòng)力特性分析58-59
- 4.4.7 牽引性能優(yōu)化結(jié)果59-61
- 4.5 本章小結(jié)61-62
- 第五章 裝載機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系的動(dòng)態(tài)仿真62-84
- 5.1 裝載機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系建模思想62-63
- 5.2 MATLAB/SIMULINK建模63-66
- 5.2.1 Simulink 建模方法63-64
- 5.2.2 代數(shù)環(huán)的產(chǎn)生和消除64-66
- 5.3 裝載機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系各仿真模塊的創(chuàng)建66-75
- 5.3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)子系統(tǒng)模塊66-68
- 5.3.2 液力變矩器子系統(tǒng)模塊68-69
- 5.3.3 變速箱—驅(qū)動(dòng)橋子系統(tǒng)模塊69-72
- 5.3.4 行駛阻力模塊72-73
- 5.3.5 液壓系統(tǒng)模塊73-75
- 5.4 裝載機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系仿真模型75
- 5.5 裝載機(jī)典型作業(yè)工況仿真75-83
- 5.5.1 典型作業(yè)工況和鏟裝方式介紹75-76
- 5.5.2 空載前進(jìn)、鏟裝工況仿真76-79
- 5.5.3 滿載后退工況仿真79-81
- 5.5.4 滿載前進(jìn)工況仿真81-83
- 5.6 本章小結(jié)83-84
- 總結(jié)與展望84-87
- 總結(jié)84-85
- 展望85-87
- 參考文獻(xiàn)87-91
- 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果91-92
- 致謝92-93
- 附件93
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:裝載機(jī)牽引性能分析與優(yōu)化軟件的開(kāi)發(fā),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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