挖掘机工作装置虚拟样机的建立与动力学仿真

采用Pro/E软件建立了单斗反铲液压挖掘机工作装置的三维实体模型。将此模型导入ADAMS软件中,建立了挖掘机工作装置的虚拟样机。运用step函数模拟了挖掘机工作装置的一个工作循环,及它在该循环中受到的切向挖掘力、法向挖掘力和物料重力。通过仿真,得到了受力较复杂的3个铰接点所受载荷随时间变化的曲线,为挖掘机机构的设计提供了依据。     

液压挖掘机动力学研究

通过对液压挖掘机在工作过程中工作装置所受到的力和运动之间关系的研究，对液压系统液体流动和工作装置运动分别对挖掘力的影响作出了定量分析，并建立了相应的数学模型。关键在于根据能量守恒定律，解决了不能直接用动静法研究图惯性力所引起的冲击载荷问题，并推导出两种计算动载荷的公式，使液压挖掘机在工作过程中可能出现的最大瞬息力的取值有了理论依据。     

小型液压挖掘机工作装置虚拟样机的仿真与分析

利用PRO/E软件建立液压挖掘机工作装置的三维实体模型,并导入到ADAMS中,添加约束建立虚拟样机。计算各个油缸位移的step函数、铲斗齿尖受力的step函数和物料重力的step函数,并进行动力学仿真,得到几个主要铰接点处的受力曲线,为液压挖掘机工作装置的强度分析和结构优化提供了依据。运用模拟测力计的原理,对虚拟样机斗杆油缸的最大挖掘力进行仿真测试。计算出斗杆油缸的最大挖掘力,将计算结果与仿真结果进行了对比分析,为挖掘机挖掘力的测试提供了一条新途径。     

基于ADAMS的液压挖掘机工作装置的仿真分析

基于Pro/E软件建立的三维模型,利用ADMAS软件对液压挖掘机的工作装置进行了运动学和动力学仿真分析.通过运动学仿真分析,得到了最大挖掘半径、最大挖掘深度和最大挖掘高度等基本作业参数.通过动力学仿真分析,得到了各铰接点处的受力情况及相关曲线,从而为铲斗、斗杆和动臂等的强度分析提供了依据.     

YS220型液压挖掘机工作姿态的仿真分析

介绍了YS220型液压挖掘机的结构和工作原理,使用三维造型UG软件创建液压挖掘机的三维模型.采用分析挖掘机本身与土壤的作用力的方法对YS220型液压挖掘机在整个挖掘区域中的整机理论挖掘阻力进行了计算和分析.基于动态仿真软件ADAMS建立了液压挖掘机虚拟样机模型,运用DOE仿真分析方法对液压挖掘机工作姿态进行动态仿真,得到了液压挖掘机最危险工况位置,为液压挖掘机的结构改进设计提供了可靠的依据.     

基于CAE技术的液压挖掘机挖掘装置工作状况分析

针对YW220型液压挖掘机的工作装置复杂的受载状态,基于虚拟样机技术对其危险工况进行了分析,并同传统设计方法使用的危险工况进行了比较,验证了其准确性.对挖掘装置部件使用UG软件建立虚拟样机模型,并对模型进行了参数化处理;采用ADAMS软件仿真模型的运动约束,利用设计变量驱动模型,实现了全工作域内的运动,并进行了动力学分析;同传统设计方法使用的危险工况进行了比较,验证了采用参数化方法在确定危险工况方面的准确性.结果表明:采用DOE(Design of Experiments)分析技术能精确判断出挖掘装置在挖掘过程中的最危险位置,在确定危险工况方面较传统设计方法更加准确,进一步验证了机构的可靠性.     

基于低通滤波器的液压挖掘机工作装置轨迹跟踪滑模控制

为了提高液压挖掘机工作装置轨迹跟踪的精确度,用Lagrange法建立了液压挖掘机工作装置的动力学方程。针对液压挖掘机工作装置的高度非线性、时滞性及参数不确定性,运用带低通滤波器的滑模算法对其进行控制,并对设计的控制器进行了稳定性分析,对工作装置进行了仿真实验。结果表明,基于低通滤波器的滑模控制算法,既可有效地消除抖振现象,又可提高系统的快速跟踪性能和动态响应性能,同时对参数不确定性有较好的鲁棒性。     

基于AMESim的小型挖掘机执行机构液压系统建模与仿真

为提高国内挖掘机液压技术水平,以某型号小型挖掘机为例,基于AMESim对包括动臂、斗杆、铲斗在内的小型挖掘机执行机构的液压系统进行了建模,修正了以往研究者在建造此类模型时主换向阀的阀芯反向移动时,弹簧反馈力加倍的错误。仿真并分析了无负载情况下执行机构的单独动作与复合动作的特性。仿真结果与理论分析吻合,为挖掘机液压系统的研究提供了重要参考。     

液压挖掘机铲斗的轨迹跟踪控制

为了降低液压挖掘机进行精整作业时的手动操作难度,对某型液压挖掘机的工作装置进行了二自由度的动力学分析,建立了其动力学方程;通过测试试验,给出了控制阀死区补偿方法,PID参数设置方法和数值;并在上述参数下进行了仿真实验。结果表明,当铲斗末端跟踪的设定水平直线长度为2500 mm,铲斗水平跟踪速度为107 mm/s时,其精度可以控制在120mm之内,达到一般熟练工人的程度,证明了该控制方案是可行的。     

现代全液压挖掘机多路阀的功能

用川崎ＫＭＸ１５Ｒ挖掘机多路阀为例,分析了当今全液压挖掘机对多路阀所提出的一些特殊功能的要求以及多路阀为实现这些功能的结构原理。     

液压挖掘机节能用智能PID专家控制系统

从节能角度出发,在充分分析国内、外液压挖掘机节能控制方法及理论的基础上,综合考虑了转速控制和压力控制的优点,为液压挖掘机节能首次提出了基于这两种控制理论的新的控制方法──分工况智能ＰＩＤ专家控制系统,并基于此方法进行了计算机仿真和试验检验。     

挖掘机工作装置有限元分析

以国产徐工XE135B型反铲液压挖掘机的挖掘集成组件为一体作为研究对象,建立有限元模型,采用有限元分析软件Ansys对工作装置的5种比较典型工况进行静强度分析和模态分析。结果表明:在切向力为85k N的情况下,危险工况1的强度和刚度都满足要求,5种工况的模态分析在激振频率范围内的变形满足要求,为改进挖掘机设计、提高工作寿命及安全性提供理论参考。     

基于单神经元的液压挖掘机自适应PID节能控制

在分析单神经元PID特性的基础上,设计了基于单神经元的液压挖掘机自适应PID节能控制器。该控制器通过神经元的自学习,对传统PID控制器的比例、积分、微分系数进行在线调整,实现了挖掘机功率匹配自适应控制。仿真结果显示单神经元PID自适应控制器具有较强的鲁棒性。