装载机工作装置载荷识别模型与载荷测取方法

为了研究装载机铲装作业时所受外载荷大小及变化特性,根据铲斗铰点力与斗尖力关系建立工作装置外载荷识别模型。以国产LW900K装载机为试验样机,提出了三向力销轴传感器法和动臂截面弯矩法两种载荷制取方法,进行典型作业姿态下的载荷验证和铁矿粉物料下的载荷测试试验。结果表明:提出的三向力销轴传感器法和动臂截面弯矩法都能够准确获取外载荷识别所需要的铰点载荷,销轴传感器法结果精度高于动臂截面弯矩法;试验样机工作装置所受大载荷出现在物料铲掘和卸载时刻,测得卸料时的惯性冲击载荷峰值约为400kN;通过雨流计数得到外载荷合力的均值服从正态分布,幅值服从三参数威布尔分布。载荷测试和分析结果能够有效解决装载机工作装置外载荷难以获取的问题,为载荷谱编制和疲劳特性分析提供依据。     

不同外载荷作用下轮式装载机工作装置有限元分析

为研究不同外载荷作用下ZL50轮式装载机工作装置结构强度,采用实体单元对工作装置进行网格划分,用杆单元代替动臂和摇臂油缸,建立工作装置有限元模型。选择理论计算外载荷和实测铲装作业段最大载荷为有限元分析的载荷约束,该型号装载机工作装置结构大应力的分布区域在理论计算和实测载荷下基本一致。分析结果为装载机工作装置轻量化设计提供了参考依据。     

装载机工作装置载荷数据模型与载荷谱编制

为了研究装载机工作装置载荷数据模型和载荷谱特性,以动臂板上截面弯矩为中间变量,确定工作装置当量外载荷.以LW900K装载机实测铰点载荷为依据,建立了核密度估计和参数分布估计两种当量外载荷数据模型,编制了疲劳试验载荷谱并进行了损伤验证.核密度估计模型和参数分布模型都能够获取工作装置载荷谱,参数分布模型载荷谱损伤结果明显偏...     

装载机传动系载荷试验数据处理

天津工程机械研究所对装载机传动系随机载荷的研究已有五、六年的历史,先后作过三次装载机现场作业测试,测取了大量随机载荷数据。工程机械传动系载荷比较复杂,包括各部件的转速、扭矩、功率、压力等。试验数据用模拟磁带记录,直接测量参数和派生参数约20个,参数多,数据量大,一般计算机是无法承担其处理工作的。开始曾用 C—120、F—120、仪器加手工     

复合地层中盾构机外载荷模型研究

盾构机外载荷是盾构机设计、施工、仿真的重要依据,外载荷主要包括阻力和阻力矩.针对富水、非软粘性、两组分复合地层,根据水土压力时盾构机外载荷的影响特性建立了盾构机水土压力模型,在此基础上利用微元思想推导了盾构机外载荷模型,建立的外栽荷模型是多参数系统,可为盾构机工程应用和仿真计算提供理论依据.以某型号盾构机为研究对象,分析实际外载荷,结果表明:总阻力、总阻力矩受刀盘位置角影响较小,随地层角的变化而有较大变化.     

装载机连杆载荷测试与载荷谱编制方法研究

为了研究装载机连杆载荷与疲劳可靠性试验所需载荷谱特性,提出一种连杆载荷测试与载荷谱编制方法。设计连杆力测试传感器,在大石方、黏土、砂子和小石方4种物料工况下进行连杆载荷测试试验。利用峰谷抽取和小波处理实现了实测数据的压缩编辑,通过雨流计数获得了合成工况下连杆载荷均值频次和幅值频次分别服从正态分布和三参数威布尔分布的拟合数学模型,且载荷均值分布和幅值分布相互独立,编制了连杆二维载荷谱和疲劳试验程序谱,为连杆结构疲劳可靠性分析提供依据。     

装载机动臂载荷当量方法与载荷谱编制研究

以5 t装载机铲斗与动臂销轴的实测载荷为基础,研究了将随姿态变化载荷当量到动臂局部坐标系下的求解方法,利用Matlab软件编写了相应的数据处理程序,得到了装载机动臂在固定姿态下的载荷时间历程。通过静力学分析确定了动臂的危险位置,利用危险截面应力等效原则得到了动臂的等效外载荷,并在此基础上编制了动臂疲劳试验载荷谱。研究结果为动臂的疲劳试验及抗疲劳设计提供了参考依据。     

冲击载荷时2A12材料的动态特性及材料本构模型参数识别

开展2A12铝合金物理冲击试验,获取材料在不同冲击载荷下的应力-应变数据.采用有限元技术并结合材料的动态试验力学性能数据,识别材料本构模型参数,建立宽应变率范围下材料的动态本构关系,实现了材料与相关力学性能的完整表达.     

小型装载机工作装置驱动缸的载荷计算

在对料堆中铲斗铲取过程进行受力分析的基础上,对装载机工作装置各构件进行了受力分析,建立了力及力矩平衡的矩阵方程。并就2种铲取方式对举升缸和转斗缸的载荷进行了计算。     

利用载荷谱的轮式装载机半轴有限元分析

建立了包含花键齿、退刀槽及其曲线式倒角的某轮式装载机半轴实体几何模型,通过布尔运算将半轴几何体切分为多个子几何体,根据各个部分的应力、应变特点定制出多个网格划分方案,控制网格的质量与数量,采用最少的节点约束在不影响分析结果的前提下消除刚体位移,基于实际测试得到的传动系载荷谱确定了最大转矩载荷,经有限元计算得到后续疲劳分析需要的应力与外载荷的准确映射关系。     

基于人工神经网络的冰载荷识别

本文首次将人工神经网络技术应用于冰载荷识别,就冰载荷识别的神经网络模型的建立及网络训练的有关问题进行了探讨,同时给出了渤海JZ20-2-1采油(测冰)平台的冰载荷识别算例,算例表明,应用人工神经网络进行载荷识别是可行的.     

载荷识别的逆系统方法

给出一个支载荷识别的时域方法，该法将控制中的逆系统理论用于载荷识别，将载荷识别这种逆问题转变成正问题来处理，得到离散系统和连续系统荷识别的计算模式，文中方法可以识别载荷的时间历程、载荷的作用位置，载荷的分布规律，通过仿真和实验，验证了方法的有效性。     

动态载荷位置识别当量载荷误差判别法

根据线弹性系统的振动特性,采用动载荷识别频域法研究动载荷作用位置识别问题。提出了当量载荷误差判别法,用不同测点响应在相同位置反演出来的当量载荷的误差值建立目标函数,当量载荷误差最小的作用位置就是动载荷的真实作用位置。从单点激励和两点激励方面进行了平面板的载荷位置识别仿真,在加入噪声的情况下效果依然理想,为复杂结构和多个加载位置动载荷识别提供基础。简支梁实验结果表明,该方法能正确识别载荷作用位置,对噪声不敏感,有很好的工程应用前景。     

基于单片机与ZigBee的轮式装载机载荷数据采集系统

针对轮式装载机重要零部件真实载荷数据常规采集繁琐且不稳定的问题,设计了基于单片机与ZigBee技术相结合的载荷数据采集系统。该系统依托以MSP430单片机为数据采集系统核心,以CC2430芯片为基础的ZigBee无线通讯平台,实现对轮式装载机作业时扭矩与压力载荷数据的同步采集与存储,为研究装载机受载特性提供数据支持。经过大量实验验证,该系统数据采集过程稳定,系统硬件与软件工作可靠,操作简便,具有推广应用价值。     

有限元分析中求解装载机前车架载荷的研究

基于有限元分析中杆单元容易求解的特点,介绍并运用了实体转化成桁架的原理和技术,并以装载机为例在CAE有限元分析中把装载机实体模型转化成桁架模型,进而使用杆单元进行网格划分和求解.通过与实体单元求解过程比较表明:把实体转化成桁架求解具有建模简单、划分单元少、求解快等优点.     

轮式装载机传动系载荷谱编制方法研究

为指导轮式装载机可靠性设计,提出一种轮式装载机传动系载荷谱编制方法。采用"五段法"测试了轮式装载机传动系载荷时间历程信号;通过频谱分析,确定载荷信号频率不超过1Hz的特征;按照"空载运行-铲掘装载-满载运行-卸载"四段的循环特征,对信号进行分割与合并,完成信号的平稳处理;通过雨流计数与工况合成法,获得载荷均值符合正态分布、幅值符合威布尔分布的特征,完成载荷幅值极值的统计推断;根据波动中心法,编制出了轮式装载机传动系各部件的八级载荷谱与程序加载谱。研究表明,轮式装载机传动系载荷信号可依特征分四段平稳处理,且具有显著的概率分布特征,编制的载荷谱符合装载机真实工况。     

装载机轴类零件载荷测试方法与试验研究

为获得装载机传动系轴类零件铲装作业的载荷时间历程数据,以装载机传动系统载荷传递原理和传感器设计理论为基础,研究了装载机轴类零件载荷多参数同步测试方法。针对装载机传动系统载荷谱测试的重点和难点,采用动态遥测技术解决狭小空间内载荷测试问题。构建了装载机轴类零件载荷信号采集系统,该系统包括半轴、传动轴转矩和转速参数,发动机转速参数以及挡位参数的采集。选择50型装载机作为试验样机进行铲装试验,获取了样机轴类零件铲装作业的载荷时间历程数据。试验结果表明,提出的载荷测试方法准确可行,具有很好的通用性,可以用于汽车、农用机械等轴类零件的载荷数据测试。     

装载机驱动桥疲劳试验扭矩载荷谱的编制方法

以装载机前驱动桥疲劳试验扭矩载荷谱的编制为例,将各种工况实测有效数据雨流计数统计的结果按比例系数进行工况合成,并采用雨流矩阵法对合成工况载荷谱外推,得出驱动桥的全寿命扭矩载荷谱,以此为基础编制了前驱动桥疲劳试验和强化疲劳试验的加载谱。编制出的驱动桥疲劳试验扭矩载荷谱能更加有效地反映装载机实际作业情况,为装载机传动系的抗疲劳设计和疲劳寿命预测提供了依据。加载一个需用10. 3 h的强化疲劳试验加载谱块,相当于装载机实际作业609. 2 h,加快了驱动桥总成疲劳试验的进程。     

装载机工作装置疲劳试验载荷谱编制方法

为研究装载机工作装置疲劳性能,提出了一种考虑分段载荷均值特性的工作装置疲劳试验程序载荷谱的编制方法,采集了4种典型物料铲装作业时工作装置的销轴载荷信号,并将销轴载荷转化为铲斗斗尖处的当量载荷。根据载荷特性,将每个作业周期分为空载行进、物料铲装、满载运输和物料卸载4段,完成了载荷的平稳性检验。采用雨流计数法分析各个作业段载荷的均幅值分布特性,结果表明：4个作业段的载荷均值服从正态分布,幅值服从三参数威布尔分布,且均值和幅值分布相互独立。对载荷进行频次外推和合成,并根据均幅值概率分布函数和波动中心法,编制了工作装置8级二维载荷谱和变均值疲劳试验程序加载谱。提出的载荷谱编制方法和结果可为装载机工作装置结构寿命预测及疲劳可靠性台架试验提供参考。