装载机铲装运动作业轨迹规划研究

装载机正在往智能化、节能化、低能耗趋势发展,为装载机规划一条低能耗、高效率的铲装轨迹尤为重要。现阶段验证装载机轨迹最佳方法未考虑工作环境带来的测量误差,近而规划铲装轨迹不能适用与真实工况的装载机。本文根据经验公式及插入深度公式混合计算,结合软件算法设计出比较接近真实工况的一次铲装曲线轨迹和混合铲装轨迹曲线轨迹,并将两条轨迹曲线输入到装载机工作装置试验台分进行测试验证。相比较传统的仿真模拟验证方法,本文采用真实工作台收集数据,还原铲装作业真实环境,引入铲斗满斗率和作业阻力双重标准进行评判。实验结果表明,对于相同作业量、相同时间内混合铲装轨迹法所受的力小于一次铲装轨迹法,且满斗率混合铲装法高于一次铲装法。     

装载机铲斗设计参数对作业阻力的影响研究

针对装载机铲斗四参数设计方法中,其四个主要参数对装载机铲装性能的影响程度尚不清晰的问题,运用2k因子分析法与离散单元法,对装载机铲斗四个主要参数对铲装性能的影响进行研究。得出斗张角E0、底弧比D和侧刃倾角E1是影响装载机铲装作业阻力的主要几何参数,其中底弧比D影响最大,侧刃倾角E1及斗张角E0次之,挡板高度系数G影响最小。     

装载机自动铲装作业轨迹与能耗研究

针对装载机自动铲装作业能耗高、有效功低的问题展开讨论。首先,根据配合铲装法规划平行铲装轨迹,并根据油缸长度和整车位移的变化,分析装载机装物料的3个阶段;然后,得到各阶段的铲斗受力公式,以及在整个铲装过程中油缸和整车能耗的计算公式;最后,在满足满斗率的基础上,找到能耗低、有效功占比高的最优轨迹,并将其与人工控制铲装作业对比。结果表明：平行铲装深度为400 mm的轨迹为最优轨迹;与人工控制铲装作业相比,装载机按照最优轨迹铲装时,燃油能耗降低3.6%,有效功占比提高4.3%,装载机按该轨迹铲装有利于节能减排。     

装载机铲斗作业过程仿真分析

装载机铲斗的铲装作业阻力是确定装载机性能和总体参数的基础数据,对铲装作业阻力的研究也一直是装载机研究领域的重点,本文提出了一种装载机铲装作业阻力获取的新方法。先用UG建立某型装载机工作装置的仿真模型,借助ADAMS分析装载机作业阻力及工作油缸受力,以输出铲斗在工作过程中的速度、加速度—时间曲线作为离散元分析的基础数据;同时,采用试验的方法测定装载机典型作业对象(碎石)的特性参数,基于上述研究基础数据,采用离散元分析软件EDEM完成了装载机铲斗作业过程的仿真分析。对所获取的作业阻力进行分析研究得出,所提方法可为装载机铲装作业分析提供一种新的计算方法,同时该研究也可为确定提升装载机性能提供基础数据。     

装载机在公路工程中的运用技巧

装载机的基本作业过程是装料、转运、卸料及返回。根据施工作业对象的不同,应选择不同的作业方法。本文重点介绍装载机在公路工程中的运用技巧。 1.铲装碎石、砂子等松散材料 在公路工程中,目前装载机主要用于在拌和场铲装各种碎石、砂子等松散材料。铲装时宜采用直形带齿铲斗。首先将铲斗置于料堆底部,斗口朝前,机器低速前进,斗齿插入料堆。若铲装阻力较大,可操纵动臂使铲斗上下颤动,这样可降低物料颗粒间的摩     

装载机铲装过程自动化控制研究

根据相关文献给出的较理想的直线铲装作业轨迹曲线构建方法,构建某型1.2 t铲斗直线铲装作业轨迹曲线,然后以铲装作业轨迹曲线的初始位置为绝对坐标原点,构建装载机工作装置多刚体运动方程,并根据铲斗铲装过程最小阻力姿态特性建立最小阻力铲装策略,通过该策略和作业轨迹曲线获得铲斗姿态和斗尖坐标,导入装载机工作装置多刚体运动方程获得动力源驱动速度控制曲线,最后对速度曲线进行优化,减小动力源的驱动速度曲线的高频抖振的现象,使输出的速度控制曲线符合实际应用。     

装载机工作装置销轴载荷测试方法与试验研究

在分析装载机工作装置铲斗受力模型的基础上,针对动臂与铲斗销轴处的动态载荷测试问题,提出一种考虑装载机工作装置侧向力的销轴动态载荷测试方法,采用该测试方法可以准确获取动臂与铲斗铰接点处的销轴水平、竖直和侧向三个方向的动态载荷。在不改变工作装置受力特点的基础上,通过销轴传感器的设计与铲斗的结构改装建立了装载机工作装置销轴力动态测试系统,选取含有颗粒状铁矿石的原生土作为铲装作业工况,进行铲装试验测试,获得了动臂与铲斗铰接点处销轴三个方向的动态载荷变化。对实测数据进行了分析,结果表明:建立的销轴力动态测试系统能够准确地获得铰接点处销轴三个方向动态载荷;装载机工作装置动臂与铲斗销轴传感器测得的三个方向的动态载荷与铲装作业过程有密切的关系;首次获得了侧向力随铲装作业过程变化的动态载荷。这对于研究装载机工作装置的受力特性、载荷谱和疲劳性能具有重要的指导作用。     

装载机铲装过程试验分析及阻力研究

利用某额定载重量为5t的装载机,对碎石物料进行铲装试验,分析装载机铲装过程并对铲装阻力进行研究。将装载机加装位移传感器,测试装载机动臂、转斗油缸位移数据,导入Ncode软件,根据位移的变化,把装载机铲装过程分为铲斗放平、空载前进、插入、转斗、举升五个阶段;将装载机加装销轴传感器,测试销轴两向载荷数据,导入Ncode软件,根据载荷的变化,分析铲装过程中载荷变化,即铲装阻力的变化。与传统根据经验公式计算得到的铲装阻力[1]相比,试验获得的铲装阻力具有真实性和有效性的特点。铲装阻力数字化后,能为铲斗设计提供重要的评价指标,为整机能耗和效率的提升提供了重要的数据支撑。     

基于密实核理论的装载机水平铲装阻力研究

在装载机的铲装作业过程中,密实核的产生会引起水平铲装阻力过大,从而导致其铲装性能的下降、能耗升高。针对这一问题,对密实核阶段的装载机水平铲装阻力进行了研究。首先,运用密实核理论分析了水平铲装阶段的阻力变化情况,再通过装载机的自动铲装试验,获取了铲斗所受的水平阻力,并以此为依据对密实核的存在进行了验证;然后,根据试验数据对避免密实核形成的方法进行了研究,在铲斗插入料堆深度范围相同的情况下,对有无密实核阶段的油耗进行了对比;最后,采用试验的方式,对滑移面理论模型和EDEM仿真的准确性进行了验证。研究结果表明：控制铲斗插入深度小于202 mm,可以避免密实核;在相同的铲装深度范围内,密实核阶段比无密实核阶段的铲装单位油耗要高出1.9～3.34倍;滑移面理论模型和EDEM仿真的误差不超过7%,均可以较为准确地计算出水平铲装阻力。     

装载机合理铲装法简介

<正>装载机不同的铲装方法对作业阻力和铲斗的满载程度有很大影响。工作时,应根据作业对象及其特点(物料种类、密度、粒度大小等)、料堆高度等选用不同的铲装方法。