服役环境下动车车底装备滑槽疲劳载荷谱的编制与验证

随着动车组向更高速度发展,对列车轻量化的需求愈发迫切。在现有的动车组平台中,将没有横梁底架的车体改为底架滑槽吊挂能够显著减轻设备框架的质量和体积,实现列车轻量化目的。然而,滑槽吊挂引起的最为关切的问题是结构的疲劳强度能否满足需求。为了了解结构的疲劳强度性能,基于服役中动车组车下设备振动加速度,结合现有标准体系,采用服役全周期内工况组合和载荷外推方法,采用累积损伤原理和疲劳试验加速法,编制107次循环次数下的等效振动幅值,并开展滑槽结构疲劳强度试验。研究结果表明:与既有标准体系相比,考虑服役环境的车下设备垂向载荷小于标准值,横向和纵向载荷大于标准值;当轻量化高速动车组大质量车下设备采用滑槽吊挂方式时,结构可以满足30年设计寿命要求。

装载机驾驶室异响分析与改进

针对厂内某型装载机在发动机转速为1100-1300rpm、整机定置无动作时驾驶室出现的“嗡嗡”异响声,本文对驾驶室内司机耳旁噪声和转向泵液压管路振动信号进行了采集和分析;确定了该异响是由该机分动箱上匹配的工作泵和液压泵激励频率和阶次相同,导致液压系统振动放大并传递给驾驶室引发的结构声;在振动源头和传递路径上,分别通过更换不同齿数转向泵和优化液压管路长度及约束位置,司机耳旁噪声分别降低5dB(A)和7dB(A),两种方法均实现了异响的有效治理。

基于载荷谱工况的轮边减速器刚柔耦合动力学与疲劳寿命评估

针对装载机驱动桥轮边减速器齿轮系统的疲劳问题,开展了其动力学仿真与疲劳寿命评估。首先,基于刚体动力学与刚柔耦合动力学,分析了太阳轮与行星轮接触力的变化情况,并与接触力理论计算值对比,验证了模型的可信性;而后,将太阳轮考虑为柔性体,提取了齿根疲劳危险点的应力时间历程,对应力时间历程进行了峰谷抽取与小波去除,结合Goodman公式修正了平均应力的影响,编制了一维应力谱;最后,依据线性疲劳损伤累积准则对太阳轮齿根的裂纹萌生寿命进行了计算评估,并与实验结果进行了对比。结果表明,基于刚柔耦合动力学模型的太阳轮的裂纹萌生寿命为42709 h,与两次实验结果的相对误差分别为1.5%与3.7%,验证了评估方法的合理性,为齿轮系统的优化与抗疲劳设计提供了参考。

电动装载机变速箱换挡拨叉故障分析及优化

针对某5t电动装载机变速箱换挡由于拨叉变形,导致脱挡、挂不上挡故障,进行全面分析研究,提出对换挡拨叉进行加强和输出轴总成进行优化。经实际工况验证,优化后的装载机故障率明显下降。

面向典型换挡工况重构的参数化试验载荷模型

为解决非平稳随机循环载荷条件下传动试验台架载荷表达问题,提出一种面向典型换挡工况重构的参数化试验载荷模型.以装载机典型换挡工况变速器传动轴为研究对象,基于小波变换级数分解的方法将其所受非平稳随机载荷数据分解为非平稳的确定性分量(趋势项)与平稳的随机性分量(随机项);对具有非平稳随机特性的趋势项采用均方根值加权分段函数拟合实现参数化表达,对具有平稳随机特性的随机项在Parseval定理基础上建立随机谐和函数表达,并将两分量表达函数重构,实现参数化试验载荷模型的表达;用小样本装载机整机试验数据验证了面向典型换挡工况重构的参数化试验载荷模型的有效性、非平稳随机特性和非平稳随机相关性,模型可作为装载机典型换挡工况变速器传动轴台架试验的载荷表达.研究结果对非平稳随机循环载荷条件下试验台架载荷重构具有工程化价值.

非平稳随机循环工况离合器接合优化及跟踪控制

为更好地解决系统参数摄动和外负荷扰动等不确定性因素下离合器接合轨迹可变性及其跟踪偏差带来的接合过程问题,提出了离合器接合轨迹的优化及跟踪控制方法.以装载机V型工况重载后退换挡中离合器接合过程为研究对象,建立冲击度和滑磨功相结合的二次型性能指标泛函,在干扰矩阵有参数化表达的非平稳随机项下,通过构造Hamiltonian函数并依据Pontryagin极大值原理和解析Riccati微分方程,得到时变最优控制律和权重系数调整下的可变扭矩最优轨迹;为提高非线性特性执行机构参数摄动下最优轨迹的跟踪精度,将接合过程品质优化问题转化为轨迹跟踪的单一目标问题,采用指数趋近律滑模控制方法设计的控制器实现了跟踪误差在0.3%以内的精准跟踪,用Lyapunov理论对其进行了稳定性分析.数值仿真结果表明,该控制方法降低了离合器接合冲击度及滑磨功,有助于提高离合器接合过程品质,对解决同类问题具有理论性工程参考价值.

装载机变速器高频噪声产生机理与对策

针对装载机变速器出现尖啸噪声的情况,对其进行了试验测试与分析.从噪声频谱的结构特征判断出变速器噪声主要源于齿轮振动,尖啸噪声是输出轴上大齿轮摩擦自激振动的结果.由于齿轮尖啸噪声产生的机理不同于啮合冲击产生的噪声,因此不能依靠改进结构和提高精度来降低尖啸噪声.根据产生尖啸噪声的摩擦学条件,提出改进齿轮润滑油的摩擦特性,通过减小对齿轮的摩擦激励来降低尖啸噪声的策略.在基础润滑油中加入一定成分和比例的添加剂,制成能够减小齿轮表面静、动摩擦系数之差的齿轮润滑油,能降低齿面摩擦力变化带来的冲击,达到降低尖啸噪声的目的.

装载机部分结构断裂原因及改进措施

装载机是工程建设中极为常见的机械设备,其运行状态直接关系到工程建设的质量和进度,其某些结构断裂更对生产安全产生极大影响,现对装载机的动臂和后车架断裂原因进行初步研究,并从设计上提出可行建议。

滑移装载机半主动减振系统的动态特性分析与仿真

针对滑移装载机在转场作业过程中受到不平路面激励时的振动控制问题,建立了半主动减振系统,通过对系统各组成环节的分析,考虑了活塞与缸壁间的摩擦、管路的沿程压力损失和蓄能器在不同工作过程中的气体多变指数,推导了减振系统的非线性数学模型,并利用MATLAB/Simulink工具箱对系统进行动态特性仿真研究。研究结果表明,外界激励信号的频率和振幅、蓄能器的初始充气压力、初始充气容积、电液比例节流阀的阀口开度对半主动减振系统的输出动态响应有着重要作用。

装载机自动变速系统的建模与仿真

利用理论分析和相关试验数据相结合的方法,建立了ZL50轮式装载机动力传动系统的数学模型。根据该数学模型以及换挡控制策略,应用计算机仿真软件MATLAB/SIMULINK,建立了装载机自动变速系统的仿真模型。仿真结果与试验台测试结果基本一致,从而验证了仿真模型的可信性,同时,也验证了换挡规律及其控制算法的可行性、准确性与可靠性,为装载机自动变速控制系统的设计开发提供参考。

滑移装载机器人运动控制系统建模与算法研究

针对滑移装载机器人的运动控制问题,首先根据底盘和动臂铲斗的机械结构和运动特性建立运动系统整体的运动学和动力学模型,计算出行走液压马达转角、动臂铲斗油缸位移与位姿之间的函数关系,并建立电液比例控制系统的状态方程。然后根据所建立的模型,引入速度控制器,并采用自适应模糊滑模控制算法消弱外界干扰、参数不确定性等因素引起的误差。仿真实验表明:左右驱动轮和动臂铲斗两关节角位移的稳态误差不超过0.012 rad,所设计的控制系统能够快速稳定地跟踪目标轨迹,证明了所建立模型的正确性和相应控制器的有效性。

基于网络的装载机协同优化数学模型建立及软件实现

通过建立装载机协同优化的数学模型,采用VB语言进行程序设计,给出其软件的实现过程。该数学模型及软件使得装载机的优化变得更加有层次感与合理性。

基于图论的可控装载机构构型设计及其应用

基于图论相关理论对一种新型装载机工作装置进行了全面、系统的构型设计与研究。利用胚图插点法对九杆以内只含单铰转动副的平面闭环两自由度机构进行了构型综合,得到了51种拓扑图;根据可控装载机构拓扑结构要求、功能性要求、约束条件要求以及拓扑结构最简原则对得到的拓扑图进行了拓扑综合,共筛选出了22种满足构型要求的拓扑图;再根据提出的机架存在条件、铲斗存在条件、动臂存在条件对得到的所有拓扑图进行了特定化;最后提出可控装载机构优选原则,对拓扑图特定化方案进行优选和具体化,获得了11种可控装载机构。通过样机研制验证了构型设计的合理性。

装载机盘式制动器抱死故障排查二例

1.矩形密封圈失效 （1）故障现象 1台ZL-30型装载机放置2天后,出现左后轮制动器抱死故障,造成该装载机起步困难、行驶无力,无法正常工作。维修人员用手触摸左后轮制动盘很烫手,观察制动钳活塞表面有锈迹,初步判断是制动钳存在故障。

HL937型装载机停车制动器烧毁故障排查

HL937型装载机是我公司研发的一款面向出口市场的高端、长轴距3.5t装载机,采用合力品牌、前进和后退均4个挡位的BZ030型电液控制变矩变速器。该型变矩变速器采用三元件液力变矩器和平行轴式变速器,并配置湿式停车制动器。该变矩变速器在国内高端市场广泛使用,质量可靠、效率高,深受客户信任。

轮式装载机行驶中振动对物料完整性的影响

以轮式装载机为研究对象,对其行驶中铲斗振动对物料完整性的影响进行了研究。首先通过简化分析建立了铲斗振动的数学模型和动态方程,求出其振动响应;然后通过分析铲斗振动的最大加速度,找出了影响物料完整性的各因素;最后基于MATLAB对ZL45型轮式装载机的物料完整性进行了仿真分析。结果表明,绕质心的转动惯量小,且较小弹性系数的低压比宽式专用轮胎等因素,有利于保持物料的完整性。

某型装载机燃油箱的两项结构改进

1燃油箱内部结构改进1.1改进前存在的缺陷某型装载机燃油箱设置在其尾部配重下面,起到副配重作用。吸油管安装在燃油箱前端,当装载机下坡时,燃油在其重力作用下流向燃油箱前端,此时燃油箱前端油位较高,吸油管能顺畅吸到燃油。

发动机风扇与护网及聚风罩发生干涉的原因及改进措施

1.故障现象及类别（1）故障现象我公司某型5t装载机升级为国Ⅲ排放标准发动机,其在某区域销售后出现发动机风扇打断钢丝护网、打坏散热器的故障。我们对该故障进行全面检查,发现该故障均为高速旋转的发动机风扇与钢丝护网及聚风罩发生干涉,造成钢丝护网被打断,进而将散热器管片打坏,导致散热器泄漏。散热器泄漏必须更总成,给客户和主机厂造成损失。（2）故障类别公司派出专家组赴该区域进行故障件收集,

应急救援排障工程车作业动臂轻量化研究

为提高应急救援排障工程车工作装置的动态性能和工作效率,降低油耗,基于各向同性材料惩罚模型的(SIMP)多目标拓扑优化方法对其工作装置进行拓扑优化。采用折中规划法建立综合目标函数,用其加权频率特征值倒数的方法来抑制频率目标函数的振荡现象,在确定目标函数权衡系数中提出了一种基于迭代初始值的新方法。运用数学理论准确推导出动臂各铰接点的受力,引入坐标轮换变换解决动臂不同位姿下同时进行拓扑优化的问题。为得到工艺要求的结构,以拓扑结果为参考对动臂结构进行改进,以钢板的厚度为变量对其进行尺寸优化,得到满足复杂工况作业刚度、振动频率要求的动臂结构。优化后动臂的质量下降了12. 65%,结果表明该方法优化效果较好。