轮式装载机铲斗铲掘与路径轨迹研究

以轮式装载机为研究对象,对铲斗铲掘过程及运行路径进行分析.通过研究影响铲斗在铲装过程中轨迹的相关参数,以及装载机在铲装点和卸载点之间形成的行车轨迹,为装载机轨迹研究提供一定的理论基础.     

基于复合工况的多功能铲斗优化设计

装载机用多功能铲斗能够完成装载、推土、刮平及夹抓作业,其铲斗结构参数复杂且相互制约.在铲斗的设计过程中需要综合考虑多种工况下作业阻力对铲斗结构参数的影响,又要满足铲斗本身需要的一些技术参数.针对不同工况铲掘过程的受力情况,利用DOE(试验设计)技术,确定铲斗参数的较优组合,对装载机用多功能铲斗进行优化设计.     

轮式装载机铲斗铲掘与路径轨迹研究

以轮式装载机为研究对象,对铲斗铲掘过程及运行路径进行分析。通过研究影响铲斗在铲装过程中轨迹的相关参数,以及装载机在铲装点和卸载点之间形成的行车轨迹,为装载机轨迹研究提供一定的理论基础。     

装载机反铲节能的可行性分析

在装载机工作装置上加装一个由微机控制的反铲装置,使铲斗铲掘物料能依靠反铲的作用,沿着被铲物料的滑动而自上而下将物料装满铲斗,从而使铲掘阻力最小。这种装置改变了装载机传统作业方式.达到节能,并减轻了操作劳动强度。     

装裁机反铲节能的可行性分析

在装载机工作装置上加装一个由微机控制的反铲装置，使铲斗铲掘物料能依靠反铲的作用，沿着被铲物料的滑动面自上而下将物料装满铲斗，从而使铲掘阻力最小。这种装置改变了装载机传统作业方式，达到节能，并减轻了操作劳动强度。     

轮式装载机典型工况下铲斗铲装阻力实验获取方法

取原生土、大石方、松散土、小石方和半湿土5种作业物料,每种物料按一定比例的铲斗数进行实验。实验测试装载机动臂油缸压力,根据压力变化情况,把装载机的一个工作循环分为空载前进、铲掘、重载后退、重载前进及卸料、空载后退5个作业时段。实验测试各工作阻力消耗转矩曲线,折算后可以获得驱动力。根据装载机作业过程中力的平衡方程,获取典型工况铲掘作业时段铲斗工作阻力。与传统的根据经验公式计算获得的工作阻力相比,实验获取的铲斗工作阻力具有准确性和真实性的特点。工作阻力数字化后,可用于装载机动力性、燃油经济性虚拟仿真实验加载。     

轮式装载机工作装置强度计算中外载荷的确定

轮式装载机工作装置设计中,要对其各个部件的强度进行计算,方法很多,算出的结果也很精确,但如果外载荷选择不当,计算将是没有用的。本文对轮式装载机工作装置计算工况,计算载荷进行讨论,提出外载荷的求解方法。l计算位置和计算工况的确定装载机工作装置强度计算中,应选择工作装置受力最大的位置为计算位置。分析装载机铲掘、运输,提升及卸载等作业过程,以装载机在水平面上铲掘物料时,工作装置受力最大。因此对工作装置强度计算应取装载机在水平面上作业,铲斗斗底与地面水平时为计算位置。装载机工作装置计算工况,文献「l」、［…     

装截机工作装置性能分析

轮式装载机的功能主要表现在两个方面:一是完成铲掘、装载物料工作的能力。二是在场地转移、行驶方面的性能(速度、加速度、制动性等)。装载机的工作装置是实现铲掘、装卸物料的铲斗机构,其性能的好坏直接影响装载机的生产效率和作业质     

基于离散元方法的平地机铲掘性能仿真分析

采用离散元软件EDEM分别对平地机在土壤和碎石两种介质中的作业过程进行仿真研究,并对铲掘深度、铲掘角度、铲掘速度和铲刀半径等因素的影响进行正交仿真分析。研究结果表明：平地机在作业过程中,铲刀水平方向受力大于垂直方向受力,满铲后,两个方向的受力保持稳定;在不同介质中作业,各影响因素的敏感性由大到小依次均为铲掘深度、铲掘角度、铲掘速度和铲刀半径,但各因素的影响程度有所差异;在碎石介质中,铲掘角度的选取应小于土壤介质,较小的铲掘角度有助于铲刀切入碎石介质,降低平地机的铲掘阻力;作业过程中,较小的铲掘速度有助于降低铲刀的冲击力,减少铲刀的磨损。建议在平地机作业时,根据实际工况进行正交仿真试验确定各因素参数的最佳组合,以降低平地机的铲掘阻力,提高铲掘性能。     

装载机拉杆弯曲及铲斗收斗不到位的解决方法

工作装置作为装载机的核心组成部件,其工作性能的好坏将直接影响到整个装载机的工作效率和经济性指标。针对装载机工作装置出现的拉杆弯曲、铲斗收斗不到位两种故障进行了分析,充分考虑了用户利用“靠挡块功能”等操作习惯和不同的个性操作对拉杆弯曲、铲斗收斗不到位的影响,细化工作装置的铲掘、卸料、收斗、举升和运输等不同工况的极限位置及转接过程中拉杆等的受力分析,按照机-液结合的整机系统思考方法,提出一种液压泄荷阀调整的经验方法,可有效地防止拉杆弯曲的两种工况发生。尤其是在两种故障关联处的摇臂与动臂座梁之间焊接卸载限位块,既防止了拉杆受弯,又避免了铲斗与动臂间的冲击,保证了收斗角的稳定,有效解决了上述两类问题。通过近三年时间的市场验证,收到了良好效果。     

Impedance control of a hydraulically actuated robotic excavator

In robotic excavation, hybrid position/force control has been proposed for bucket digging trajectory following. In hybrid position/force control, the control mode is required to switch between position- and force-control depending on whether the bucket is in free space or in contact with the soil during the process. Alternatively, impedance control can be applied such that one control mode is employed in both free and constrained motion. This paper presents a robust sliding controller that implements impedance control for a backhoe excavator. The control law consists of three components: an equivalent control, a switching control and a tuning control. Given an excavation task in world space, inverse kinematic and dynamic models are used to convert the task into a desired digging trajectory in joint space. The proposed controller is applied to provide good tracking performance with attenuated vibration at bucket–soil contact points. From the control signals and the joint angles of the excavator, the piston position and ram force of each hydraulic cylinder for the axis control of the boom, arm, and bucket can be determined. The problem is then how to find the control voltage applied to each servovalve to achieve force and position tracking of each electrohydraulic system for the axis motion of the boom, arm, and bucket. With an observer-based compensation for disturbance force including hydraulic friction, tracking of the piston ram force and position is guaranteed using robust sliding control. High performance and strong robustness can be obtained as demonstrated by simulation and experiments performed on a hydraulically actuated robotic excavator. The results obtained suggest that the proposed control technique can provide robust performance when employed in autonomous excavation with soil contact considerations.     

液压挖掘机工作装置型式试验强度测试

为进行液压挖掘机型式试验中的强度试验,对挖掘机工作装置进行静态与动态应变测试.根据箱形断面在各种外力作用下的应力分布特点,在动臂、斗杆等应力集中的位置布置14个测点,采集铲斗斗齿挖掘受阻时各测点的静态应变时域信号和空载下降冲击、满载铲斗最快速度下降止动、满载铲斗最快速度上升止动过程中各测点的动态应变时域信号,在进行时域...     

铲运机动臂应力场有限元分析

根据井下矿运机工作机构的工作特点,对1．5m^3铲运机铲人过程中的集中正铲人、右铲人、左铲人均匀正铲人四种工况进行了有限元建模和分析,取得了动臂的应力场;有限元建模过程中将处于运动瞬时的机构作为结构处理,大大简化了边界条件,为解决运动机构的静态应力场分析问题提供了简便的方法。     

装载机工作装置电子定位系统

研制了装载机工作装置电子定位系统，既能将铲斗自动放平，又能对卸载高度、卸载角和铲斗平移性能等进行自动控制。介绍了系统组成、原理与控制方法。     

挖掘装载机托架连杆装载工作装置自动调平的方法

挖掘装载机工作装置的"自动调平"是指装载机工作时,随着动臂的举升,可通过铲斗液压缸自动调整铲斗与动臂之间的夹角,防止在动臂举升过程中,铲斗向后倾撒物料,引发事故.论述托架连杆机构装载工作装置自动调平功能的实现方法,即动臂举升到一定位置时停止运动,铲斗正好处于临界撒料状态,然后调整铲斗与动臂之间的夹角,使铲斗前倾,再举升动臂,如此反复进行,直至铲斗达到卸料位置.介绍了实现铲斗自动调平功能的液压系统原理,以及为实现此功能而研制的用于控制铲斗液压缸的反馈机构.对有无调平功能的动臂举升时间进行对比,结果表明:实现自动调平后,动臂举升时间略有增加,但仍处于国家标准规定的7 s以内.研制的自动调平机构已在厦工集团生产的XG765型挖掘装载机上应用,用户反映良好.     

拉挖式挖掘机的内力分析

将挖掘机和土壤视为一闭合的软科学系统，认为挖掘时工作装置的真实内力分布均在相应的约束边界上取得。介绍了建立内力分析数学模型所涉及的一些要点，如点在不同坐标系中的表示，斗齿处挖掘阻力同各边界条件下于临界值的关系。这些是进行挖掘机内力分析的基础，在这个基础上编制出的内力分析程序是对挖掘机工作时的各种不利状态的最好模拟。     

装载机工作装置铰点位置优化模型及软件

本文以产生单位掘起力所需转斗缸推力最小为优化目标,建立满足总体性能、运动学和动力学等要求的装载机Ｚ型反转连杆机构工作装置铰点位置优化模型并研制和开发了优化软件。在建立约束时引入的拆副松弛型计算法保证了数学模型的稳定性。     

ZL80型轮式装载机驱动桥铲装循环作业热分析

传动系统是工程机械重要组成部分,其热损失不仅对系统的润滑和冷却有影响,而且对结构元件的工作强度也有很大影响.驱动桥是装载机的重要部件,负责向外输出动力,作为轮式装载机底盘传动系统的主要组成部分,其工作性能的好坏直接影响整机的工作性能,装载机进行铲装工作时后桥内各传动件循环作业、工作强度大,特别是驱动桥内湿式制动器制动次数频繁,短时间内产生大量的热,如果这些热量积累在桥箱内不能及时散发将导致桥箱过热甚至内部零件的破坏,因此有必要对驱动桥在一个循环作业周期的产热情况有一个全面了解,以确保其热工况问题圆满解决.针对ZL80型轮式装载机湿式后驱动桥使用过程中出现的桥壳温度烫手现象,分析了桥箱内热源的发热机理,给出了各热源产热量及后驱动桥产热量的计算方法;对一个铲装循环作业周期内后驱动桥的产热量进行计算,并对其热量分布进行分析,为如何改善后驱动桥散热状况提供依据.