液压挖掘机工作机构尺寸对挖掘力发挥的影响

提出一种改变工作机构尺寸对液压挖掘机挖掘力发挥影响的研究方法。针对挖掘作业中的斗杆挖掘和铲斗挖掘工况,选取机重相近的挖掘机的工作机构尺寸进行动臂、斗杆和铲斗影响下的挖掘力分析,应用仿真软件获得各液压缸挖掘力并绘制相应的挖掘力曲线。以相近吨位的某挖掘机为例,验证了工作机构各尺寸对于挖掘力发挥的影响规律。研究结果表明:建立挖掘力计算模型,对比各组挖掘力变化趋势,在斗杆挖掘中,随斗杆尺寸变化,斗杆最大挖掘力变化率达10%;铲斗挖掘中,随铲斗尺寸变化,铲斗最大挖掘力变化率达12%。此分析方法对于工作机构的设计具有重要意义。     

液压挖掘机工作装置作业空间研究

针对挖掘机铲斗斗齿在挖掘过程中空间运动轨迹的准确描述,提出用D-H齐次坐标法描述挖掘机铲斗斗齿的空间运动轨迹。以机器人学原理为基础,将挖掘机的动臂、斗杆、铲斗视为机器人的三级机械手臂,建立挖掘机工作装置空间位姿的数学模型,运用Matlab/Simulink模拟分析其空间动作,并快速得到挖掘机作业包络图。以ZE-360液压挖掘机为例,验证了D-H齐次坐标法在挖掘机工作装置空间作业动作分析中的科学性及适应性,为挖掘机工作装置运动轨迹、作业空间分析提供理论依据。     

液压挖掘机复合作业性能差的原因分析

液压挖掘机的工作装置由铲斗、斗杆、动臂及回转机构等组成。在使用过程中，常常会遇到挖掘机在做单一动作时工作正常，而复合作业时却出现某个动作器动作迟缓，甚至出现无动作现象，此谓复合作业性能差。经验表明，这类故障出现时一般并不存在零部件实质性的损坏，但它却...     

一种新型正铲液压挖掘机工作机构的研究

挖掘机工作机构的创新设计对提高其工作性能,增强市场竞争力具有重要意义.提出一种可有效增强挖掘性能的新型挖掘机构,并研究其性能.基于牛顿-欧拉法对新机构进行力学分析,与现行典型挖掘机构对比,在挖掘阻力最大时所需的挖掘机驱动油缸推力明显降低.基于机构拓扑结构理论分析了该挖掘机工作机构的方位特征(POC)集、自由度和耦合度;...     

液压挖掘机工作装置优化研究

挖掘机是土石方工程的主要施工机械,由于其作业对象、载荷、操作等的不确定性,挖掘机工作装置的受力情况较为复杂。液压挖掘机的工作装置主要由铲斗、斗杆和动臂构成,基于不同优化部位、不同优化目标和不同优化算法,其优化设计具有多样性和复杂性。详细介绍了关于液压挖掘机工作装置的优化方法,分别就局部与整体优化、新型结构设计与应用和现代优化架构三方面进行展开,总结了液压挖掘机工作装置的优化方式和未来发展趋势,为液压挖掘机工作装置的优化设计提供参考。     

基于DSP的液压挖掘机作业装置控制系统研究

针对液压挖掘机作业装置的非线性、强耦合等特点,设计了基于DSP的液压控制系统,对三个独立的电液比例系统进行位置控制,可实现液压挖掘机作业装置的运动控制。系统的运动需要采集控制系统的缸位移、缸速度、缸压力等信号,最后进行电液伺服控制系统闭环实验,验证控制系统的实时性。     

液压挖掘机铲斗机构的优化设计思考

围绕液压挖掘机铲斗机构的优化模型进行阐述,以具体的实例进行分析,坚持理论联系实际的基本原则,注重优化传统设计方式,旨在为日后研究工作的顺利进行奠定基础。     

基于机构和结构的液压挖掘机工作装置协同优化

针对液压挖掘机工作装置建模困难,结构复杂,计算量大,不宜进行集成有限元优化且机构和结构参数存在耦合的问题。采用UG进行整个工作装置参数化建模,规则化网格以降低计算规模,基于应力分布选择危险工况,同时采用基于二次回归的Pareto筛选主要设计变量,ISIGHT结合APDL编程以及机构结构协同优化等多种手段同时并举。有效解决上述问题的同时,得到最大应力减少38%,最大位移减少6.7%,重量减少0.3%的良好结果,为类似复杂结构优化问题提供了一定的参考。     

基于工作装置主尺寸变化条件下的反铲挖掘机综合挖掘性能分析

为了实现对液压挖掘机综合挖掘性能的评价,提出一种基于工作装置尺寸变化因素的研究方法。以挖掘范围和挖掘力为研究对象,分别考虑挖掘作业中的斗杆挖掘和铲斗挖掘,选取机重相近的挖掘机的工作装置尺寸并进行动臂、斗杆和铲斗因素下的综合挖掘性能分析,应用仿真软件绘制包络图,并获得挖掘工作尺寸及各液压缸挖掘力。以相近吨位的某挖掘机为例,验证了工作装置各尺寸对于挖掘性能的影响规律。研究结果表明,运用坐标系变换法建立杆件坐标系并计算挖掘包络图,各组仿真的工作尺寸变化趋势与理论相符。建立挖掘力计算模型,对比各组挖掘力变化趋势,在斗杆挖掘中,随斗杆尺寸变化,斗杆最大挖掘力变化率达10.3%;铲斗挖掘中,随铲斗尺寸变化,铲斗最大挖掘力变化率达11.8%。综合挖掘性能分析方法针对工作装置的设计方面具有重要意义。     

液压挖掘机作业循环内油耗量化方法研究

为了识别液压挖掘机作业过程的能量消耗分布情况,根据挖掘机的作业过程将挖掘机的作业循环分为4个阶段,提出可以量化每个阶段油耗的方法。通过分析挖掘机的作业状态和各个阶段的耗油比例,可为油耗优化提供方向,缩短能耗调试周期。     

一种锁钩结构尺寸对其强度的影响规律研究

道岔外锁闭装置是保障机车车辆通过铁路道岔区时行车安全的重要设施,其关键结构锁钩的强度是维持外锁闭装置安全性的重要标志之一。为了获得锁钩在设计过程中基本尺寸对安全性的影响规律,本文采用数值分析手段,对锁钩不同的长度、宽度及高度3个设计尺寸值对密贴时的锁钩受力情况影响规律进行了分析。结果表明,长度、宽度以及高度的变化将改变锁钩的刚度,使其锁钩受力发生变化,影响结构的强度。     

球磨机磨球尺寸选择对其性能影响的数值仿真研究

采用离散元分析软件PFC3D对球磨机在不同磨球尺寸选择下的各向接触力、功率的输出等进行模拟分析。对各个涉及参数进行了优化选择,并分析模拟得到的数据结果,为更好的探索球磨机磨球机理和最佳的磨球尺寸选择提供了一定的参考依据。     

基于液压挖掘机作业循环阶段的工况识别方法研究

作业循环阶段以及工况的自动识别是挖掘机节能技术的基础研究。当前识别方法多利用智能算法且借助大量外部传感器,占用过多计算资源、可靠性低、成本高,因而难以部署到现有挖掘机控制器。为了解决上述问题,提出一种基于动臂角度和回转压力的识别方法。首先根据挖掘机作业机理提取作业循环各阶段的划分特征,通过操作手柄电流和动臂角度信号实现特征识别。借助挖掘机工作装置角度传感器验证作业循环阶段划分结果,分段误差在0.3 s以内,准确率为83.3%。然后基于挖掘机不同工况在作业循环阶段的运行机理,由动臂角度信号实现搭台与平地的工况识别,准确率为90%;由回转马达压力信号实现装车与甩方的工况识别,准确率为83.3%,识别结果主要受到作业循环阶段划分准确率的影响。     

液压挖掘机工作装置综合优化研究

液压挖掘机反铲工作装置是一个典型的开链四杆机构,其铰点的布局对于作业性能以及使用寿命至关重要.采用常规优化方法对反铲工作装置进行优化,往往难以得到满意的结果.因此,建立了反铲工作装置的综合优化模型,并采用遗传算法进行了优化.仿真及实验结果表明:相对于传统方法,遗传优化更为快捷有效;优化后工作装置的综合性能有了较大的提高.     

液压挖掘机工作装置联合仿真研究

工作装置是液压挖掘机的主要执行机构,其性能好坏直接决定液压挖掘机的挖掘效率。建立液压挖掘机工作装置的虚拟样机模型进行动力学仿真分析,得到工作装置在复合挖掘工况下的位移动态曲线以及各杆件主要铰接点的受力情况,选取各铰接点最大受力姿态和受力值对动臂进行强度分析和校核,为液压挖掘机工作装置的设计及优化提供依据。     

液压挖掘机工作装置的轨迹实现研究

为了对液压挖掘机进行自动化改进,提出了液压挖掘机工作装置运动控制的步骤与方法.根据这种方法的要求,建立分析了液压挖掘机工作装置的运动学模型,对不同空间的坐标转换进行了分析与计算,研究了阀口开度与油缸变换的关系.并使用这种方法对某一轨迹的实现进行演算.为液压挖掘机的自动控制提供了方法和依据.     

挖掘机工作装置的液压系统设计

液压挖掘机是重要的工程机械,应用范围广泛,设计要求较高。以挖掘机工作装置为研究对象,根据挖掘机工况及液压系统动力性、操纵性、节能性、安全性等要求,拟定液压系统方案,绘制液压系统传动原理图,进行分析计算,实现挖掘机工作性能的提升。     

基于ADAMS的液压挖掘机工作装置机构运动仿真与分析

论述基于ADAMS软件的机构运动学仿真方法和过程,然后对基于ADAMS软件的机构运动学仿真过程及方法进行研究,利用三维建模软件Pro/E建立正铲式液压挖掘机整机实体模型;介绍在ADAMS软件中如何定义动作函数,通过运动学仿真得出正铲式液压挖掘机挖掘的包络曲线,从而为整机的设计制造提供可靠的数据支撑。     

液压挖掘机回转传动机构-工作装置的系统动态方程

以液压挖掘机回转传动机构一工作装置系统为研究对象,在考虑齿轮啮合时变刚度的情形下,建立回转传动机构的动力学模型;然后根据金属材料的特点,运用有限元法建立变截面梁单元的动力学模型;再在回转传动机构和金属材料变截面梁单元动力学模型的基础上,应用有限单元法建立液压挖掘机回转传动机构一工作装置系统的耦合动力学方程.所建方程较好体现了该系统动态性能与其结构参数和运动参数之间的内在关系,表达了以往方程未能反映的动态性能.最后通过实例进行对系统的动态特性进行仿真分析.     

表面微结构的尺寸参数对其减阻性能的影响

为了研究微结构尺寸参数对减阻性能的影响规律,构建了V形、L形及T形三种微结构有限元模型,采用Fluent软件进行数值模拟,分析微结构尺寸参数(高宽比、数量和间距)对减阻率、速度和涡量的影响。结果 相较于L形、T形微结构,V形微结构的减阻性能较优,减阻率可达15.6%。当V形微结构高宽比为1∶1,流体域速度为6 m/s时,减阻效果最优,减阻率可达5%;V形微结构展向数量对减阻性能的影响较小,减阻率在14%-16%之间变化;当间距值为0.05时,减阻率最大为14%。结论 微结构使得近壁区边界层内发生了湍流猝发现象,外部高速流体与壁面区域的流体分隔开,变相的增加了边界层的厚度。同时涡量集中在微结构尖端处,减弱反向旋涡的强度,抑制了低速条带的形成和发展。