全地面起重机油气悬架系统设计综述

首先,以某六桥全地面起重机为例,分析了互连式油气悬架系统的典型结构。其次,依据自顶向下的思路,对油气悬架系统的设计现状进行了综述,包括悬架系统刚度及阻尼的优化现状,油气弹簧的设计现状,导向机构的设计现状,悬架控制系统的设计现状及主动、被动悬架的取舍问题。最后,指出未来全地面起重机油气悬架系统必须研究的若干重点问题:考虑车架柔性的悬架刚度和阻尼的优化问题,油气弹簧系统的参数辨识问题,油气悬架系统的疲劳可靠性问题及油气悬架系统的集成化设计问题。     

同侧耦连油气悬架车辆平顺性分析

针对同侧耦连油气悬架对多轴车辆行驶平顺性的影响,建立同侧耦连油气悬架液压系统模型和整车与油气悬架耦合动力学模型。开展油气悬架台架试验,验证了油气悬架模型的正确性。安装同侧耦连油气悬架和独立悬架车辆在随机路面输入下进行了行驶平顺性仿真分析,并对同侧耦连油气悬架车辆平顺性进行参数化分析。结果表明,随机路面输入下,同侧耦连油气悬架各油缸刚度特性一致,因此车身俯仰角较独立悬架较小,且能够平衡各轴轮胎动载荷;随着车速的增加,车身质心加权加速度和轮胎动载荷均呈增加趋势,但车身质心加权加速度在车速为50~60 km/h过程中稍有下降,在车速为60~80 km/h过程中基本保持不变;蓄能器静平衡初始体积减小,刚度增大,车身质心加权加速度随蓄能器静平衡初始体积减小呈增大趋势,但在车速为60~80 km/h过程中不同初始体积对加速度影响不同,蓄能器静平衡初始体积变化对轮胎动载荷影响不明显。     

油气悬架工程车行驶平顺性研究

本文以装有油气悬架的某工程车为研究对象,基于多体系统动力学理论建立了整车动力学仿真模型,对车辆的不同行驶工况进行了平顺性仿真研究,所得仿真曲线与试验曲线相比吻合的较好,从而验证了模型的有效性.     

可控参数对连通式油气悬架性能影响

基于建立连通式油气悬架试验台研究了各工况下参数对油气悬架性能的影响,并建立了相应试验台的数学模型和仿真模型,将仿真数据与实验数据进行对比并修正仿真参数.仿真过程中对影响连通式油气悬架的各参数以实验数据为目标进行了灵敏度分析和优化.通过分析发现影响阻尼孔两端压力值大小的参数为蓄能器初始压力与蓄能器充气压力,影响阻尼孔两端压力差与相位的参数为左右两侧单向阀开启压力.     

半主动连通式油气悬架精确反馈线性化控制

利用微分几何法将连通式油气悬架非线性系统模型精确线性化,建立了半主动连通式油气悬架精确反馈线性化控制系统,利用AMESim和MATLAB/Simulink对半主动连通式油气悬架进行了联合仿真。仿真结果表明,半主动连通式油气悬架与被动悬架相比,较好地改善了上车的振动性能,缩短了连通式油气悬架在受冲击作用时的稳定时间,减小了悬架上车的瞬时冲击的最大值,提高了悬架的减振能力和抗侧倾能力。半主动连通式油气悬架改善了悬架动挠度,使悬架动挠度过渡平缓,降低了瞬时波动强度。     

温度对连通式油气悬架特性的影响

为研究温度对连通式油气悬架特性的影响,基于其工作原理建立连通式油气悬架刚度、阻尼力的数学模型与车辆动力学模型,并在Simulink中搭建车辆整车仿真模型。在三种不同的温度下对连通式油气悬架进行特性试验,结合仿真与试验数据,结果显示：连通式油气悬架在20℃与40℃时的阻尼特性基本不变,当温度达到60℃时,悬架的阻尼特性降低,且油气悬架的仿真与试验误差增大,但曲线变化趋势相同。连通式油气悬架刚度不仅与活塞杆位移有关,并且随着温度的升高而增加,温度越高,刚度增大越快。     

基于平顺性的同侧耦连油气悬架系统参数研究

为研究同侧耦连油气悬架系统参数对车辆行驶平顺性的影响,针对某60 t矿用铰接式自卸车,运用SIMPACK建立整车动力学模型,运用AMESim建立全液压悬架模型,并以Simulink为平台进行了联合仿真试验,分析同侧耦连油气悬架系统的初始充气压力和连通管路直径对自卸车车身质心加速度和车辆总加权加速度均方根值等指标的影响规律。仿真结果表明:在研究范围内该悬架系统的初始充气压力越小、连通管路直径越大,自卸车的行驶平顺性越好。     

双缸连通式油气悬架阻尼孔压力特性分析

阻尼孔压力分布对连通式油气悬架消除不平路面对车架的过大载荷和实现较好的侧倾特性有重要的意义。根据双缸连通式油气悬架的结构特点和性能特征,搭建其数学模型和物理模型,并基于此双油缸连通式油气悬架的试验平台和AMESim仿真模型。利用仿真模型、建立试验模型,改变其中主要参数如阻尼孔的直径、缸内气体压力、工作频率、相位差、油缸工作受力,会影响阻尼孔油压。结果表明阻尼孔直径和相位差对阻尼孔两端压差具有较大影响,在一定范围内可以增大两端压差;同时通过分析油缸输出力的变化趋势,验证数学模型、物理模型和仿真模型的可靠性,为进一步研究提供参考。     

单气室油气悬架平顺性仿真分析

对一种单气室油气悬架的结构与工作原理进行了描述,结合其工作原理推导了阻尼特性的数学模型,以此为理论基础利用AMESim软件搭建了油气悬架的仿真模型,并进行了油气悬架阻尼特性的仿真试验,结合台架试验数据验证了仿真模型的正确性,分析了阻尼孔、单向阀系参数对油气悬架阻尼特性的影响。然后,进一步搭建了油气悬架二自自度模型,以车身加速度、悬架动行程、车轮动位移为指标考察了油气悬架的平顺性能,与传统悬架系统性能进行了对比。研究结果表明:该单气室油气悬架可以较好地提高车辆行驶平顺性。     

工程机械油气悬架平顺性随机输入行驶试验研究

对工程机械油气悬架平顺性随机输入行驶试验的试验方法和数据分析进行研究,并将油气悬架和钢板弹簧悬架进行对比分析,考察油气悬架与整车性能的匹配,为油气悬架的深入研究提供参照依据和试验数据.     

一种全地面起重机悬架自动控制系统设计

阐述了全地面起重机底盘悬架系统的主要构成,介绍了悬架系统的液压控制系统设计及悬架自动调平电气控制系统的设计。     

基于不同位置阻尼组件的连通式油气悬架振动性能

针对不同位置的阻尼组件,基于连通式油气悬架,建立了考虑各元件非线性和路面输入相关性的单桥四自由度车辆振动模型。研究悬架参数对行驶平顺性的影响,结果表明,对于阻尼组件上置悬架的平顺性,蓄能器的初始充气压力和体积、阻尼孔径和油管内径均是重要影响因素,单向阀过流截面积和油管长度影响较小;对阻尼组件下置悬架的平顺性,阻尼孔径和油管内径均是主要影响因素,其他参数影响相对较小。兼顾悬架动挠度、车轮动载及道路友好性,基于遗传算法对悬架参数进行平顺性优化,分别在时域和频域内对比了连通式悬架和独立式悬架的车辆行驶性能,结果表明,相对于阻尼组件下置悬架,阻尼组件上置悬架的行驶性能指标均较好;连通式悬架明显提高了行驶平顺性,但增大了悬架的动挠度和车轮动载。     

全路面起重机油气悬架液压系统技术分析

引入全路面底盘概念,在介绍全路面汽车起重机底盘性能基础上,对全路面汽车起重机油气悬架液压系统实现车身高度位置调节、弹性悬架、刚性悬架的原理与功能进行分析,同时对油气悬架及其液压控制系统形成的技术特点进行分析．     

基于平顺性的油气悬架参数动态分析与优化

以提高汽车行驶平顺性为目的,对油气悬架系统参数进行优化.建立油气悬架系统的二自由度1/4车辆数学模型.基于数学模型,在Matlab/Simulink软件中利用模块组合的方法建立仿真模型,并构建以车身垂直方向的加权加速度均方根值为目标函数的优化模型.优化算法采用遗传算法,通过编程将仿真模型、优化模型结合起来,实现Simulink、遗传算法对油气悬架系统参数的动态联合优化设计.利用该方法对某矿用自卸车前油气悬架设计阶段的结构参数进行优化,仿真结果表明:由该方法确定的油气悬架结构参数使车身垂直方向的加权加速度均方根值下降29.35%,加速度功率谱密度共振峰值降低23.6%,从而明显改善了汽车的行驶平顺性,同时也为其他类型的非线性悬架系统的动态优化设计提供了借鉴.     

四分之一车辆悬架平顺性研究

针对车辆的平顺性,选用四分之一车辆悬架作为研究对象,根据车辆悬架两自由度的运动微分方程,应用MATLAB/Simulink建立了车辆悬架的仿真模型。以某一车辆悬架参数为例,在正弦激励下得出轮胎加速度响应曲线和车身加速度响应曲线,并以加权加速度均方根值作为评价该车平顺性的指标,结果表明车辆在该种正弦激励下会使人感觉不舒适。     

同侧耦连油气悬架自卸车通过性仿真研究

为研究同侧耦连油气悬架系统对车辆通过性能的影响,针对某60t矿用铰接式自卸车,建立了基于Simpack/Simulink/AMESim的整车动力学协同仿真平台。在不同路面激励下进行联合仿真,分析其蓄能器压力、悬架输出力、车身质心加速度和车辆总加权加速度均方根值等指标,并与独立式油气悬架自卸车对比。仿真结果表明,同侧耦连悬架能够良好地降低冲击和衰减振动,有效地改善了车辆的道路通过性能,并在路况较差时改善效果更明显。所做研究为工厂的方案选型设计提供了理论基础。     

全路面起重机平顺性仿真分析及其优化

基于多领域统一建模仿真分析平台MWorks,建立了QAY220型全路面起重机包括驾驶室、轮胎、路面仿真模型,应用该模型进行了起重机脉冲路面激励平顺性仿真。最后基于仿真模型以对起重机平顺性影响最大的驾驶室质心加速度为优化目标进行了多学科综合优化,优化后加速度均方根值减少47.71%,即平顺性提高47.71%。     

连通式油气悬挂系统阻尼特性分析

现有的对油气悬挂阻尼的分析主要集中在悬挂缸内的阻尼孔和单向阀.建立了连通式油气悬挂阻尼力的计算公式,并通过仿真分析表明,液压软管的阻尼特性不可忽略.通过等效能量法,建立了连通式油气悬挂系统的等效压缩阻尼比和等效复原阻尼比.指出了进行连通式油气悬挂系统的阻尼特性设计时,需要合理的选择阻尼孔、单向阀以及管路阻尼,使得阻尼特性得到最佳匹配.     

新型全地面起重机

QAY25全地面起重机的设计立足于成熟技术,运用国内外同类产品的成功经验,并在多年来引进吸收的基础上采用了开式变量系统、比例控制技术、油气悬挂技术、计算机三维造型技术、多边形吊臂技术等多项先进技术,具有突出的起重性能和行驶通过性。