轻载装载机变速箱振动特性分析与试验

为了给装载机变速箱减振降噪提供依据,通过集中参数和有限元法相结合的方式对变速箱进行振动分析。综合考虑液力变矩器激励、齿轮系统内部激励等因素,建立装载机变速箱传动系统的弯-扭耦合动力学模型,求解得到各轴承的动态支反力;建立箱体有限元模型,进行模态分析,以轴承动态支反力为激励,在模态的基础上进行箱体谐响应分析,得到箱体在激励下的振动响应,选择箱体表面的振动测点,分析测点的振动加速度,找到并分析振动峰值及对应振型;最后进行变速箱振动试验,验证仿真的正确性。结果表明:传动系统的激励主要集中在输入和输出平行轴齿轮处,传动系统和箱体振动的峰值频率均和齿轮啮合频率相近,变速箱箱体振动较大的位置位于箱体的底部。试验与仿真对比,试验中存在和仿真相近的峰值频率,仿真和试验所得的振动加速度均方根误差值小于20%,验证了仿真的正确性。

基于FLUENT的换热管换热性能分析

通过几种不同结构的换热管,利用FLUENT软件的SIMPLE算法及κ-ε模型对换热管的换热特性进行了耦合换热仿真。主要分析了进口温度为385 K(112℃)时换热管内空气温度及压差的变化,仿真结果表明,换热管的综合换热能力与换热管的横截面积以及内通道突起有关,并给出了定性的分析结论,为设计综合性能更好的换热管提供了理论依据。

基于快速扩展随机树的工程机械路径规划研究

针对复杂作业环境下的工程机械路径规划问题,提出了一种基于快速扩展随机树的路径规划方法。首先分别对路径规划的目的、约束条件、任务环境建模、路径表述方法以及针对机械本体大小的障碍物膨化方法进行了分析论述,进而介绍了RRT算法的基本原理,并给出了基于RRT的路径规划算法步骤,最后通过仿真试验验证了所提方法的有效性和先进性。

基于Kriging模型的动力总成悬置系统多目标优化

针对轮式装载机在怠速NVH性能差的问题,提出了一种基于Kriging模型的动力总成悬置系统的优化设计方法.建立了包含动力总成系统的整车虚拟样机模型.结合最优拉丁超立方试验设计、Kriging近似模型以及NSGA-II多目标优化方法,选取悬置的刚度作为设计变量,以动力总成系统解耦度、驾驶室地板垂向加速度以及底盘动能作为目标函数进行优化,得到Pareto前端.通过权重系数法求得最优解,并通过整车模型进行验证.结果表明,该方法能够快速有效地对悬置系统进行优化,优化后的悬置系统解耦率得到提升,同时,优化后的整车模型在模拟的5个稳态工况下,驾驶室的振动及底盘动能均有所降低,驾驶室振动最大降幅为23.6%,(怠速),底盘动能最大降幅为22.0%(2,000,r/min),整车平顺性得到提升.

基于热弹流模型的柴油机连杆小头轴承润滑研究

以某直列6缸柴油机为研究对象,建立活塞销-连杆-曲柄销柔性多体动力学分析模型。基于热弹性流体动力学(TEHD)润滑和微凸峰接触理论,建立连杆小头轴承的TEHD模型,分析了热负荷影响下轴承间隙和表面粗糙度对润滑性的影响规律。研究结果表明:计及热负荷影响,轴承最大油膜压力增加7.5%,最小油膜厚度降低8.1%,摩擦功耗增加10.1%,粗糙峰接触增加6.0%,轴承产生温升现象,最大温升为20.1℃;轴承间隙增加,轴承最大油膜压力增幅提高50%,最小油膜厚度减幅保持不变;表面粗糙度增加,轴承最大油膜压力增幅提高50%,最小油膜厚度减幅缩小55%。该热弹流模型研究方法为动力机械热负荷条件下摩擦副失效机理分析提供了一种可行的途径,研究结果对摩擦副滑动轴承加工精度制定具有一定的指导作用。

基于EMD-SVM的小型发电机组物理声源灵敏度分析

为了解决无法直接得到小型发电机组的物理声源及其灵敏度的问题,采用经验模态分解(EMD)和支持向量机(SVM)协同分析的方法,开展噪声信号盲源分离,提取独立分量(IC)并识别主要物理声源,以测点声压级、机组功率和独立分量的声压级作为样本数据建立支持向量机回归模型,推导灵敏度计算函数,计算主要物理声源的灵敏度,得到了小型发电机组主要物理声源对辐射噪声的影响率.研究结果表明:影响该小型发电机组辐射噪声的主要因素有功率、配气机构噪声和驱动平衡轴的齿轮噪声,应用EMD-SVM协同分析可得到物理声源灵敏度,对于噪声控制具有重要指导意义.

基于EPEC控制器的推土机控制系统及其牵引实验研究

将EPEC控制器引入到全液压推土机控制系统中,组成了以EPEC控制器为核心的控制系统,并搭建73.55 kW(100马力)推土机行驶驱动系统实验平台,对其牵引性能进行实验。实验结果表明:该控制系统能有效利用发动机功率,控制效果优良,性能稳定,为全液压推土机智能化研究提供了参考。

全液压推土机速度控制系统的研究

分析静液压传动的原理,提出速度控制方法和控制策略,开发出全液压推土机的控制系统,进行了台架和实车实验。实验结果表明:提出的速度控制方法能有效地保证推土机的微动性能,且操纵简单,系统响应快,极大地降低了劳动强度。

565kW电传动履带推土机电机参数匹配方法

工程机械采用电传动技术是有效的节能减排方式之一。笔者设计了一款电传动履带推土机的结构,根据推土机动力学理论研究了驱动电机的参数匹配方法,通过实例计算了电机主要参数。计算结果表明:最大转速为3556r/min,额定转速为711r/min,额定功率为250kW,最大功率为312.5kW,最大扭矩为4649 N·m。

全液压推土机行驶驱动系统变量泵性能研究

对全液压推土机行驶驱动系统液压泵的容积效率、机械效率、总效率、功率特性进行了理论分析,并对某型号量泵进行实验,得出全排量下相应实验曲线,进而分析了变量泵在各种条件下的性能以及变化规律,得出了充分利用变量泵效率的条件,为全液压推土机行驶驱动系统变量泵的选型与匹配以及控制提供了依据。

工程机械驾驶室声腔模态分析

本文介绍了工程机械驾驶室声腔模态的计算流程。建立了某工程机械驾驶室的声腔计算模型,利用声学模拟软件计算了驾驶室的声腔模态频率及模态振型,分析了不同阶次的振型对司机耳旁噪声的影响,并进行了优化设计。模拟计算结果表明:该驾驶室一阶模态振型固有频率为111.2Hz与额定工况激励相近,易产生共鸣。缩减驾驶室高度后一阶模态频率增大,避开了整个由怠速到额定转速的发动机激励频率,有利于噪声的控制。为工程机械驾驶室优化设计提供了一定设计基础。

推土机新型液控转向制动系统设计

通过对推土机转向制动系统现状的分析,设计一种新型液控转向制动系统,并详细介绍了液控转向制动阀结构原理,建立其工作过程的数学模型,基于SimulationX软件对影响转向制动压力变化的主要因素进行分析,确定液控转向制动阀的主要参数,并通过试验验证了仿真模型的正确性。试验结果表明,新型液控转向制动系统能很好地实现履带车辆的转向制动功能,使转向制动压力保持较好的压力随动性,可为改善转向操纵舒适性提供参考。

工程机械排气引射管优化设计

本文论述了排气引射管的各阶固有频率和模态振型计算方法。建立了某款工程机械排气引射管的声学计算模型,计算了其固有频率并分析了引起共鸣的原因,开展了结构参数的优化设计。计算结果表明:排气引射管的一阶固有频率与排气脉冲频率基本符合,存在共鸣现象,使排气噪声增加,改变引射管长度对引射管声腔一阶固有频率的影响较增大直径效果明显;通过优化设计使排气与引射管的共鸣转速在1300rpm附近,削减了共鸣对排气噪声的影响,缩短了引射管减轻了振动。为工程机械排气排气引射管优化设计提供了一定基础。

某推土机操纵总成装配工艺云平台研发

为了提高推土机关键零部件装配工艺的智能化水平,研发了一种推土机操纵总成装配工艺云平台,能够对推土机操纵总成装配工艺的知识进行有效管理,当有新的装配需求时提供相应的装配工艺解决方案。首先,根据推土机操纵总成的装配工艺原始数据,构建推土机操纵总成装配工艺的知识本体,并建立操纵总成装配工艺实例知识库。然后将最近邻相似度算法、余弦函数相似度算法与文本型相似度算法进行组合得到一种混合CBR检索算法,通过混合算法检索实例知识库匹配出所需要的装配工艺案例,将该案例作为标准指导装配。如果没有符合要求的案例,则由工艺方案设计者进行修正,并将该案例纳入实例知识库。以此实现对推土机操纵总成装配工艺的智能化管理、使用与改进。

基于QPSO-MC-GCN的柴油机典型故障诊断方法研究

针对现有方法在处理训练样本较少的数据集时易出现过拟合现象的问题,将图卷积神经网络引入柴油机故障诊断领域,并结合量子粒子群优化算法,建立一种基于QPSO-MC-GCN(Quantum Particle Swarm Optimization-Multi-channel-Graph Convolutional Network)的故障诊断方法。该方法搭建了一种邻接矩阵,将时序振动数据转换为图数据,实现多个测点样本特征的有效融合;利用QPSO对多通道图卷积神经网络(MC-GCN)的关键参数学习率和热核函数宽度进行寻优,以提高模型的泛化能力;在传统图卷积神经网络(GCN)的基础上建立双头权值矩阵以提取更丰富的深层特征,并引入一维最大池化层进一步控制过拟合现象。对实测柴油机振动信号的分析结果表明,该方法针对试验所设定故障类型的诊断准确率优于文中的对比方法,尤其是在低标签比的情况下优势更明显。

应用多目标粒子群的驾驶室悬置参数联合仿真优化

为简化悬置系统开发流程、缩短周期,以某型装载机驾驶室悬置系统为对象,在ADAMS中建立虚拟样机模型,采用试验测试信号作为激励,并在MATLAB中编写了优化算法程序,通过ADAMS和MATLAB联合仿真的方法,解决了驾驶室悬置隔振性能的多目标优化问题。以振动总量值最小化和解耦率最大化作为优化目标,分别采用了多目标粒子群算法(MOPSO)与非支配排序遗传算(NSGA-Ⅱ)法,结果表明前者能找到更好的帕累托前沿,仿真分析验证了该方法的可行性和有效性。

基于PLC的推土机控制系统及行驶系统实验研究

介绍了全液压推土机智能控制系统的要求及控制原理,搭建了以PLC为主控制器的推土机行驶系统实验平台,对100马力的静压传动系统进行了牵引性能实验。实验结果表明:该控制系统控制性能稳定,效果优良,为推土机主控制器的研究垫定了良好基础。

大型工程机械总装生产线智能化系统软件设计

本文针对国内大型工程机械总装生产线智能化程度过低、无法大批量的生产问题,提出了一种大型工程机械总装生产线智能化系统软件设计方案。该方案中使用了物联网技术,大大增强了模块间的通信能力,使系统中每个智能模块都能紧密的联系在一起。大型工程机械总装生产线智能化系统软件分成智能工位APP、车间管理中心和数据库三部分进行设计,三部分之间是一种弱耦合关系,每一部分都是独立的,这使得系统运转和维护更加灵活、便捷。

某推土机发动机舱热管理性能分析及优化

本文计算了一款推土机的发动机舱内空气流动,发现设计中存在着风量较小,散热器散热量不足的问题,针对发现的问题,提出了移动风扇,改变风扇旋转方向,增加导风罩三种优化方案。在三种优化方案中,可以看到改变风扇的旋转方向可以有效的增加发动机舱的流量,但是对散热器散热效果提升不明显,增加导风罩会使得机舱空气流量变小,但是能有效地增加散热器散热。

基于无人机影像的施工场所三维建模方法

阐述了一种通过无人机航摄影片的施工场所三维建模方法,介绍了图像处理步骤中影像匹配涉及的相关理论,确定区域影像信息的表达方式。通过无人机规划飞行获取测区的地貌及相关施工机械信息,并对航片进行处理,获得测区的三维实景模型。此三维建模方法为智能一体化施工提供模型基础,为施工策略提供了优化指导,可有效提高工作效率。