本文關(guān)鍵詞：大型礦用液壓挖掘機(jī)電液控制系統(tǒng)的建模及仿真，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 大型礦用液壓挖掘機(jī)是集成了機(jī)械、液壓和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的大型復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng),主要用于各種大規(guī)模露天礦山的開(kāi)采、煤炭和尾礦等物料的鏟裝及大型基礎(chǔ)建設(shè),對(duì)比機(jī)械式電鏟,具有整機(jī)重量輕、調(diào)速范圍大、機(jī)動(dòng)性好和卸載精確等優(yōu)點(diǎn),代表著露天開(kāi)采設(shè)備的發(fā)展方向。目前國(guó)外大型液壓挖掘機(jī)制造技術(shù)已非常成熟,最大機(jī)型斗容為50 m3,機(jī)重達(dá)900 t。國(guó)內(nèi)在這一裝備領(lǐng)域還處于空白,沒(méi)有企業(yè)制造過(guò)斗容量大于12 m3的液壓挖掘機(jī),所用大噸位機(jī)型完全依賴進(jìn)口。在此背景下,太重集團(tuán)公司決定研制國(guó)內(nèi)首臺(tái)斗容15 m3、機(jī)重260 t的大型礦用液壓挖掘機(jī),為進(jìn)一步研制斗容量更大的機(jī)型做前期準(zhǔn)備。 為了完成挖掘機(jī)的設(shè)計(jì),在機(jī)器制造之前就能對(duì)整機(jī)的工作特性有一個(gè)比較全面的了解,需要采用數(shù)字仿真技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)外采用的方法有:(1)利用ADAMS軟件對(duì)挖掘機(jī)工作裝置進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真,設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu),但這種方法只能解決機(jī)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題,不能較準(zhǔn)確的施加液壓系統(tǒng)對(duì)工作裝置的驅(qū)動(dòng),更無(wú)法準(zhǔn)確分析機(jī)器的作業(yè)效率及能耗。(2)利用液壓系統(tǒng)仿真軟件對(duì)挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),由于不能準(zhǔn)確施加挖掘過(guò)程各執(zhí)行器受到的負(fù)載力,提供各執(zhí)行器所驅(qū)動(dòng)的負(fù)載質(zhì)量隨挖掘姿態(tài)和速度的變化關(guān)系,不能準(zhǔn)確模擬挖掘機(jī)真實(shí)的工作環(huán)境。為了克服兩種方法的不足,完成研發(fā)工作,制定的技術(shù)路線是對(duì)挖掘機(jī)作業(yè)過(guò)程進(jìn)行多體動(dòng)力學(xué)和液壓系統(tǒng)的聯(lián)合仿真研究。 論文用ADAMS軟件和AMESim軟件對(duì)設(shè)計(jì)的礦用挖掘機(jī)工作裝置和液壓系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合仿真,通過(guò)仿真確定所開(kāi)發(fā)機(jī)型的各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)。具體內(nèi)容有: 1.運(yùn)用數(shù)學(xué)方法建立正鏟液壓挖掘機(jī)挖掘過(guò)程的挖掘力模型,分析其最大挖掘阻力。 2.建立挖掘機(jī)運(yùn)動(dòng)工況數(shù)學(xué)模型;對(duì)其工作零部件用Pro/E軟件進(jìn)行三維實(shí)體建模和虛擬裝配,利用MECH/Pro接口軟件將裝配模型導(dǎo)入到動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS中,添加約束和驅(qū)動(dòng),仿真分析特殊運(yùn)動(dòng)工況。 3.用AMESim軟件建立液壓控制系統(tǒng)模型,通過(guò)接口用ADAMS和AMESim軟件進(jìn)行機(jī)械機(jī)構(gòu)和液壓系統(tǒng)的聯(lián)合仿真,分析挖掘機(jī)水平推壓工況最大推壓力及工作循環(huán)中各工作部件對(duì)其旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 4.分析各工況下動(dòng)力系統(tǒng)的功率匹配;通過(guò)聯(lián)合仿真挖掘機(jī)作業(yè)工況,分析挖掘機(jī)的工作效率和能量利用率;提出流量再生液壓系統(tǒng),對(duì)比原系統(tǒng)和流量再生系統(tǒng)的能量損耗情況。
【關(guān)鍵詞】：大型礦用液壓挖掘機(jī) ADAMS AMESim 聯(lián)合仿真 能耗分析
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TD42
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 大型液壓挖掘機(jī)的發(fā)展概況10-11
• 1.2 大型液壓挖掘機(jī)的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 挖掘機(jī)節(jié)能控制技術(shù)研究13-17
• 1.3.1 改善元件的性能的節(jié)能研究13
• 1.3.2 改進(jìn)液壓系統(tǒng)的節(jié)能研究13-15
• 1.3.3 改善動(dòng)力系統(tǒng)功率匹配的節(jié)能研究15-17
• 1.4 本課題的主要研究?jī)?nèi)容及論文創(chuàng)新點(diǎn)17-20
• 第二章 正鏟液壓挖掘機(jī)挖掘力模型的建立20-36
• 2.1 引言20
• 2.2 正鏟挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu)形式20-22
• 2.3 挖掘力數(shù)學(xué)模型的建立22-24
• 2.3.1 挖掘機(jī)各點(diǎn)位置坐標(biāo)模型的建立22-23
• 2.3.2 油缸對(duì)鉸點(diǎn)力臂的計(jì)算23-24
• 2.4 挖掘力分析24-30
• 2.4.1 工作油缸的理論挖掘力25-26
• 2.4.2 整機(jī)的理論挖掘力26-30
• 2.4.3 整機(jī)的實(shí)際挖掘力30
• 2.5 水平推壓力的計(jì)算30-31
• 2.6 挖掘阻力分析31-34
• 2.7 本章總結(jié)34-36
• 第三章 挖掘機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)建模36-56
• 3.1 正鏟液壓挖掘機(jī)主要運(yùn)動(dòng)工況36-37
• 3.2 特殊運(yùn)動(dòng)工況37-40
• 3.3 各工作部件對(duì)其旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的確定40
• 3.4 工作裝置動(dòng)力學(xué)仿真模型的建立40-51
• 3.4.1 Pro/E 軟件的功能特點(diǎn)41-43
• 3.4.2 建模并裝配43-45
• 3.4.3 基于接口軟件MECHANISM/Pro 模型的傳遞45-47
• 3.4.4 基于ADAMS/View 模型的建立47-51
• 3.5 最大挖掘包絡(luò)圖的確定51-54
• 3.6 本章總結(jié)54-56
• 第四章 基于AMESim 的挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)及聯(lián)合仿真模型的建立56-70
• 4.1 AMESim 軟件的功能56-57
• 4.2 AMESim 軟件基本特性57
• 4.3 基于AMESim 軟件的液壓系統(tǒng)模型57-61
• 4.3.1 液壓主泵模型的建立58-59
• 4.3.2 液壓系統(tǒng)模型的建立59-61
• 4.4 聯(lián)合仿真模型的建立61-64
• 4.4.1 概述61
• 4.4.2 聯(lián)合仿真具體過(guò)程61-64
• 4.5 聯(lián)合仿真64-69
• 4.5.1 負(fù)載的仿真模擬64-67
• 4.5.2 仿真結(jié)果分析67-69
• 4.5.2.1 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的確定67-68
• 4.5.2.2 水平挖掘力的確定68-69
• 4.6 本章小結(jié)69-70
• 第五章 基于聯(lián)合仿真的動(dòng)力系統(tǒng)功率匹配及節(jié)能分析70-102
• 5.1 前言70
• 5.2 動(dòng)力系統(tǒng)功率匹配計(jì)算方法70-73
• 5.3 各工況分析73-93
• 5.3.1 動(dòng)臂提升工況73-78
• 5.3.2 平推工況78-83
• 5.3.3 斗桿挖掘工況83-87
• 5.3.4 鏟斗挖掘工況87-90
• 5.3.5 復(fù)合挖掘工況90-93
• 5.4 各工況功率消耗對(duì)比分析93
• 5.5 挖掘機(jī)流量再生技術(shù)研究93-101
• 5.5.1 流量再生控制原理94
• 5.5.2 流量再生控制系統(tǒng)仿真94-101
• 5.6 本章小結(jié)101-102
• 第六章 全文總結(jié)與工作展望102-104
• 6.1 論文總結(jié)102-103
• 6.2 工作展望103-104
• 參考文獻(xiàn)104-107
• 致謝107-108
• 附錄Ⅰ108-109
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文109

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 謝地;權(quán)龍;;基于ADAMS和AMEsim的裝載機(jī)聯(lián)合仿真[J];礦山機(jī)械;2011年10期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 王中峰;注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)建模及運(yùn)動(dòng)特性仿真分析[D];太原理工大學(xué);2011年

2 謝地;基于ADAMS和AMEsim的裝載機(jī)聯(lián)合仿真[D];太原理工大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：大型礦用液壓挖掘機(jī)電液控制系統(tǒng)的建模及仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：399162