【摘要】：挖掘機(jī)工作裝置是作業(yè)工況最主要的直接完成者,挖掘機(jī)的工作裝置結(jié)構(gòu)合理性與挖掘機(jī)整機(jī)工作性能息息相關(guān),所以挖掘機(jī)工作裝置機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)一直是提高整機(jī)工作性能的關(guān)鍵問(wèn)題。液壓挖掘機(jī)的挖掘工況復(fù)雜,系統(tǒng)效率不高,且我國(guó)國(guó)內(nèi)液壓元件制造質(zhì)量不穩(wěn)定,高壓液壓件大多還依靠國(guó)外進(jìn)口。本課題從機(jī)構(gòu)學(xué)的角度通過(guò)機(jī)構(gòu)優(yōu)化的方法,在滿足現(xiàn)有要求的工況的前提下,降低液壓系統(tǒng)的壓力和流量,對(duì)于降低系統(tǒng)能量損失和提高國(guó)產(chǎn)液壓系統(tǒng)的使用壽命,擴(kuò)大國(guó)產(chǎn)液壓系統(tǒng)的使用范圍,提高國(guó)產(chǎn)挖掘機(jī)工作裝置機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)等方面,做了一些新的嘗試。本課題研究?jī)?nèi)容如下：(1)對(duì)帶偏置的有源II級(jí)桿組(RPRR)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析,采用有源桿組和II級(jí)桿組方法對(duì)挖掘機(jī)工作裝置進(jìn)行正解分析,運(yùn)用桿組法對(duì)挖掘機(jī)工作裝置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)逆解分析。(2)提出挖掘機(jī)工作裝置運(yùn)動(dòng)規(guī)劃的概念�；谕诰驒C(jī)工作裝置正解和逆解,分別提出了規(guī)劃油缸運(yùn)動(dòng)的規(guī)劃方法和規(guī)劃鏟斗運(yùn)動(dòng)的規(guī)劃方法,對(duì)挖掘機(jī)工作裝置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)規(guī)劃。(3)對(duì)偏置式液壓缸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和受力分析,分析偏置對(duì)液壓缸的流量和壓力的影響,增加擺動(dòng)式液壓缸的偏置量作為優(yōu)化變量,并給出偏置的約束條件。(4)通過(guò)對(duì)挖掘機(jī)挖掘工況和挖掘阻力分析,為挖掘機(jī)工作裝置機(jī)構(gòu)優(yōu)化的優(yōu)化工況的確定奠定了基礎(chǔ)。對(duì)挖掘機(jī)工作裝置進(jìn)行靜力分析,得出挖掘力與工作裝置油缸推力和工作裝置鉸點(diǎn)相對(duì)位置之間的關(guān)系。(5)確定挖掘機(jī)工作裝置機(jī)構(gòu)優(yōu)化工況。在滿足挖掘工況要求的前提下,以工作裝置在主要作業(yè)區(qū)域內(nèi)作業(yè),工作裝置油缸輸入的最大功率最小為優(yōu)化目標(biāo)建立挖掘機(jī)工作裝置機(jī)構(gòu)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,并利用MATLAB軟件優(yōu)化工具箱進(jìn)行優(yōu)化求解。(6)以斗容為0.8m3的WY200型單斗反鏟液壓挖掘機(jī)為例進(jìn)行工作裝置機(jī)構(gòu)優(yōu)化實(shí)例分析,驗(yàn)證本課題的工作裝置機(jī)構(gòu)優(yōu)化理論。
【圖文】：

進(jìn)行如下的通用性處理：逡逑１、護(hù)斗四連桿機(jī)構(gòu)的通用性處理逡逑由于護(hù)斗連桿的結(jié)構(gòu)類型比較多如圖２－１所示，每種結(jié)構(gòu)都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。逡逑為了使得分析具有通性，，故而將這幾種ｒ斗連桿結(jié)構(gòu)綜合成圖２－１中圖Ｄ的結(jié)構(gòu)，根逡逑據(jù)ＡＨＭＮ的邊長(zhǎng)的不同取值方法就可Ｗ得到不同的護(hù)斗連桿機(jī)構(gòu)，例如ＭＮ長(zhǎng)度為逡逑０時(shí)，即為圖Ｃ的結(jié)構(gòu)；當(dāng)ＨＭ＝ＨＮ時(shí)，即為圖Ｂ的結(jié)構(gòu)。逡逑桑霉霉爹＂逡逑Ａ邐Ｂ邐Ｃ邐Ｄ逡逑１—折斗油缸；２—斗桿；３—搖桿；４—折斗連桿；５—護(hù)斗逡逑圖２－１護(hù)斗連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式逡逑７逡逑

進(jìn)行如下的通用性處理：逡逑１、護(hù)斗四連桿機(jī)構(gòu)的通用性處理逡逑由于護(hù)斗連桿的結(jié)構(gòu)類型比較多如圖２－１所示，每種結(jié)構(gòu)都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。逡逑為了使得分析具有通性，故而將這幾種ｒ斗連桿結(jié)構(gòu)綜合成圖２－１中圖Ｄ的結(jié)構(gòu)，根逡逑據(jù)ＡＨＭＮ的邊長(zhǎng)的不同取值方法就可Ｗ得到不同的護(hù)斗連桿機(jī)構(gòu)，例如ＭＮ長(zhǎng)度為逡逑０時(shí)，即為圖Ｃ的結(jié)構(gòu)；當(dāng)ＨＭ＝ＨＮ時(shí)，即為圖Ｂ的結(jié)構(gòu)。逡逑桑霉霉爹＂逡逑Ａ邐Ｂ邐Ｃ邐Ｄ逡逑１—折斗油缸；２—斗桿；３—搖桿；４—折斗連桿；５—護(hù)斗逡逑圖２－１護(hù)斗連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式逡逑７逡逑
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TU621

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本文編號(hào)：2532080