液压挖掘机工作装置运动控制

概述国内外液压挖掘机工作装置运动控制的研究,重点叙述了基于知识和基于模型的两种运动控制的研究工作,对该项研究的现状与问题进行了分析,并提出今后挖掘机工作装置运动控制的研究趋势和关键技术.     

液压挖掘机工作装置运动控制

概述国内外液压挖掘机工作装置运动控制的研究，重点叙述了基于知识和基于模型的两种运动控制的研究工作，对该项研究的现状与问题进行了分析，并提出今后挖掘机工作装置运动控制的研究趋势和关键技术。     

液压挖掘机直线挖掘轨迹控制

随着工程机械机器人化研究的发展,液压挖掘机的自动化也渐渐成为各国研究的重点。国外在挖掘机机电一体化及运动控制方面的研究工作起步较早,特别是日本、美国和德国已经初步实现了挖掘机的自动化和智能化,如20世纪90年代美国卡特彼勒公司推出的300系列液压挖掘机的控制器具有精确运动控制、自身和系统诊断能力。浙江大学冯培恩教授从80年代就率先着手研究挖掘机机电一体化技术,首先实现挖掘机器人作业过程的分级规划和局部自主控制。湖南山河智能机械股份有限公司生产的多功能小型挖掘机一开始就注重机电一体化技术的应用,工作装置操纵系统…     

基于LabVIEW液压挖掘机工作装置的测控系统的研究

挖掘机工作装置的控制存在结构上的时变性、液压系统的非线性,以及土壤的不确定性,很难找到完善的控制策略.提出利用虚拟仪器开发平台NI LabVIEW开发液压挖掘机工作装置运动控制的测控系统,对液压系统的流量、压力、温度和液压缸的伸缩量等数据进行采集、显示,实现对液压系统的监测;利用MATLAB进行控制算法仿真,嵌入到LabVIEW中,实现对采集数据的处理,得到输出参数,实现对挖掘机工作装置运动的控制;通过LabVIEW开发的虚拟仪器监测系统的各个参数,实时观察各个参数的变化.     

液压挖掘机工作装置结构的优化设计

本文以某挖掘机的工作装置整体为研究对象,综合运用Pro/E、Hypermesh和Ansys等对液压挖掘机的工作装置进行了有限元分析与结构优化计算,并采用静态应变仪对其进行现场应力测试。结果表明,在液压挖掘机工作装置结构设计中采用有限元分析方法能有效提高工作装置的力学性能,从而为改进挖掘机设计、提高挖掘机工作的稳定性提供了理论依据。     

挖掘机工作装置运动和疲劳强度分析

针对挖掘机工作装置的疲劳损伤,利用Pro/E及ANSYS进行三维建模及有限元分析。通过Pro/E平台中的机构模块分析工作装置的极限位姿以及运动参数,然后利用工作装置位姿转换,基于力矩平衡关系,对斗杆挖掘和铲斗挖掘工况下的铰点进行受力分析,获取工作装置各铰点的最大载荷。在此基础上,利用ANSYS疲劳强度分析得出挖掘机最小疲劳全寿命。研究结果可为挖掘机工作装置结构设计提供理论参考。     

液压挖掘机工作装置动力学建模与分析

提出一种基于牛顿-欧拉方程的挖掘机工作装置动力学数学模型的推导方法。利用Matlab符号运算功能,编制M文件实现数学模型自动推导,整个建模和运算过程简单、直观和高效。以某中型挖掘机为例进行分析,结果表明模型很好地反映了挖掘机工作装置的动力学特性。     

采用ARM9的挖掘机工作装置智能控制

挖掘机工作装置的一种智能控制,采用三星公司的ARM芯片S3C2410,操作系统采用源代码公开的Linux免费操作系统,运动控制信号输出部分采用日本NOVA公司的MCX314运动控制芯片.通过该控制器系统对挖掘机的工作装置轨迹进行自动控制,能在平整场地、修整边坡及沟渠挖掘中完成自动作业,并且具有示教挖掘功能,可减轻司机作业强度,提高生产率,加快施工进度.对控制器系统的构成、硬件设计、硬件连接、软件设计和设备驱动程序等作了详细介绍.为工程机械向信息化、智能化方向发展提供了参考.     

正铲液压挖掘机工作装置优化设计

以提商大型正铲液压挖掘机挖掘性能为出发点,运用液压挖掘机挖掘性能的图谱叠加分析法,提出以主要挖掘区域的挖掘图谱叠加性能为评价指标的优化策略.在此基础上,建立大型正铲液压挖掘机工作装置整体优化设计的数学模型,提出大型液压挖掘机正铲工作装置的通用优化设计方法.基于VB编程环境,编制针对正铲液压挖掘机的优化设计软件,采用复合形法求解约束优化问题,实现了正铲液压挖掘机工作装置的整体优化.通过实例对优化前后的挖掘性能和挖掘力统计数据进行对比分析,验证了优化方法的合理性和优化软件的实用性.     

基于刚柔耦合的挖掘机工作装置关节摩擦副动力学分析

针对液压挖掘机工作装置关节摩擦副摩擦磨损问题,运用假设模态法及拉格朗日运动法建立了挖掘机工作装置刚柔耦合动力学模型,并分别基于刚体以及刚柔耦合模型下对工作装置进行动力学分析,得到3个重要关节的载荷变化曲线,进而基于联合仿真对动臂-底座关节摩擦副端面进行动态应力对比分析。结果表明,基于刚柔耦合的动力学分析更加贴近实际情况。挖掘机的回转过程中关节摩擦副会产生剧烈的交变载荷,摩擦副端面接触压力区域分布于外圈边缘,并随着工作装置的运行沿外圈移动。所得结论为挖掘机的关节摩擦副设计优化提供更加准确的依据。     

液压挖掘机工作装置运动仿真研究

以SY235型挖掘机为研究对象,利用CREO3.0软件建立挖掘机工作装置的虚拟样机模型。导入ADAMS中,通过添加约束条件、施加载荷体对其工作装置虚拟样机进行仿真分析,得到挖掘机关键铰接点的受力曲线和斗齿尖的速度、加速度曲线,为挖掘机工作装置进行有限元分析及工作装置的优化设计提供参考依据。     

电液比例技术在液压挖掘机中的应用

本文介绍了基于电液比例技术的液压挖掘机工作装置操纵系统基本组成和工作原理。     

单斗液压挖掘机反铲装置作业空间的分析与仿真

在研究液压挖掘机反铲装置作业空间的基础上,对挖掘机的作业空间进行描述,应用矩阵理论和机器人运动学理论,建立挖掘机反铲装置的运动学模型,并推导出反铲装置铲斗齿尖的参数方程。同时,提出采用蒙特卡洛法求解挖掘机反铲装置的作业空间。在MatLab中,编写基于蒙特卡洛法的作业空间仿真程序,模拟挖掘机的作业空间,仿真结果与采用虚拟样机技术在ADAMS中仿真结果基本一致,证明采用蒙特卡洛法分析、模拟挖掘机反铲装置作业空间的有效性和实用性。     

液压挖掘机工作装置仿真研究

运用Pro/E和ADAMS软件建立了液压挖掘机工作装置的虚拟样机模型,对工作装置的挖掘工况进行了模拟.通过动力学仿真获得液压挖掘机工作装置各油缸及动臂、斗杆、铲斗等关键铰接处的载荷变化曲线,为挖掘机工作装置优化提供参考依据.     

液压挖掘机工作装置参数化建模与分析

建立液压挖掘机工作装置参数化建模与分析系统,在于对液压挖掘机工作装置有限元分析时,精确控制其姿态且避免大量重复性工作。通过此系统,可以调用ANSYS后台运行,自动完成液压挖掘机关键零部件指定姿态的装配、耦合、加载、运算和后处理。系统将所有APDL代码集成到可视化编程语言VB中,人机交互性较好,简化了液压挖掘机的建模与分析过程。系统运算结果为工作装置载荷谱的试验研究提供了依据。     

基于nCode的挖掘机动臂疲劳寿命分析

疲劳失效是挖掘机工作装置的主要失效形式,现基于某种特定型号的挖掘机为基础,针对挖掘机动臂的疲劳寿命,本文运用有限元分析和疲劳软件n Code Design_Life相结合的分析方法得出挖掘机动臂的疲劳寿命分析结果。在分析过程中,首先通过ANSYS的APDL语言建立挖掘机动臂的参数化三维模型并得出有限元静态分析结果,然后确定载荷谱和动臂的材料参数,最后基于S-N疲劳分析方法,在疲劳分析软件n Code Design_Life中得出动臂的疲劳损伤云图和寿命云图,确定挖掘机动臂容易疲劳失效的部位,为挖掘机工作装置的设计提供依据。     

基于遗传算法的机械式挖掘机工作装置优化

建立了机械式挖掘机工作装置的数学模型,并利用MATLAB软件,采用遗传算法对某机械式挖掘机工作装置进行了优化设计。优化结果提高了工作装置挖掘过程中的平稳性,同时减小了功率消耗。在ADAMS中对某机械式挖掘机工作装置进行虚拟样机仿真,仿真结果验证了数学模型的正确性。     

液压挖掘机挖掘装置改进设计

以国产某小型液压挖掘机的工作装置作为研究对象,利用SolidWorks软件建立了挖掘机工作装置的三维模型;利用Solidorks Motion模块按照正常载荷和偏载两个工况对改进后的挖掘机构进行运动学分析和力学分析,实现了挖掘装置挖斗转角的大幅度增加,为结构的改进设计提供了一种省时并且更为精准的设计方法。     

液压挖掘机挖掘装置改进设计

以国产某小型液压挖掘机的工作装置作为研究对象,利用SolidWorks软件建立了挖掘机工作装置的三维模型；利用Solidorks Motion模块按照正常载荷和偏载两个工况对改进后的挖掘机构进行运动学分析和力学分析,实现了挖掘装置挖斗转角的大幅度增加,为结构的改进设计提供了一种省时并且更为精准的设计方法.     

试论国产wy-160液压挖掘机和西德R·961液压挖掘机的正铲挖掘力及其限制因素

液压挖掘机其实际挖掘力的大小和它的分布状况是考察工作装置设计得合理与否的一个重要依据。本文将液压挖掘机正铲工作装置的挖掘力及其限制因素用平面内三运动自由度θ_1,θ_2,θ3作为变量用函数方程作了表达,并编制成正铲工作装置电子计算机通用程序。根据几千个工况的计算结果对WY-160液压挖掘机和西德R961液压挖掘机的正铲工作装置的设计合理性作了初步的论述、比较和分析。