基于ADAMS的大型正铲液压挖掘机运动稳定性预测

为提高大型正铲液压挖掘机工作装置的可控性与稳定性,以某350 t大型正铲液压挖掘机工作装置为例展开研究。首先,介绍正铲液压挖掘机的基本构成,基于丹纳维特-哈滕伯格参数(D-H)法求解工作装置的运动学正解和反解,得到挖掘机工作装置各铰点坐标与动臂、斗杆、铲斗液压缸位移及转角变化函数;然后,利用软件Matlab验证位移及转角函数模型,并得出函数变化曲线;最后,利用SolidWorks和机械系统自动动态分析(ADAMS)软件建立350 t大型正铲液压挖掘机的虚拟样机,对工作装置的动臂缸、斗杆缸及铲斗缸进行运动学仿真,绘制出位移变化曲线,对比分析得到的仿真曲线与Matlab所求的函数模型曲线。结果表明:D-H法分析得到的动臂、斗杆、铲斗液压缸位移变化函数曲线与ADAMS仿真得到的仿真曲线基本一致,理论值与仿真值完成了互为准确性证明。

基于SolidWorks的液压挖掘机工作装置优化研究

液压挖掘机工作装置主要由动臂、斗杆、铲斗等部件组成,由于其为液压挖掘机的执行机构,其性能的好坏直接影响到挖掘机的工作性能。利用SolidWorks对工作装置进行建模,同时对关键部位进行有限元分析,优化结构,以提高其工作性能。

AMESim仿真技术在小型液压挖掘机液压系统中的应用

对AMESim软件及其基本特征做了简单介绍;应用AMESim建模仿真技术对挖掘机动臂液压系统进行仿真,并把仿真结果与实测结果进行比较分析。结果表明,仿真模型是实际模型的正确反映。

基于ANSYS的液压挖掘机工作装置有限元分析

针对YC225LC-8型液压反铲挖掘机,利用力学理论和方法对其工作装置在三种典型工况下进行受力分析.使用ANSYS对挖掘机动臂进行有限元静力强度分析,得出三种典型工况下的应力和应变云图以校核其强度.有限元分析结果显示:挖掘机动臂的静强度满足要求,其最大应力主要出现在液压缸和动臂连接的铰接点以及动臂和底座的铰接点处,这是对工作装置的强度起控制作用的一个重要因素.有限元分析结果对设计优化工作装置的具指导作用.

基于ITI-SimulationX的矿用液压挖掘机再生阀建模与仿真

该文根据某大型矿用液压挖掘机动臂油缸液压控制系统用再生阀工作机能,搭建了再生阀ITI-Simulation X基础模型,并利用ITI-Simulation X软件二次开发平台Type Designer对再生阀基础模型进行了封装。在此基础上,建立了动臂油缸再生控制系统模型并仿真,获取了再生阀各阀边动态曲线,直观的了解再生阀在工作过程中各阀边的状态变量,从而指导设计;同时,通过仿真模拟现场实际工况,指导了现场再生阀参数调试。

基于AMESim的液压挖掘机动臂势能回收控制策略

针对液压挖掘机动臂势能的可回收性,提出了一种带旁路节流阀的电气式混合动力能量回收系统。分析了动臂的不同工作模式。考虑到液压马达低速运行的不稳定性,提出了一种应用于不同动臂工作模式下的复合控制策略。建立了能量回收系统的数学模型,并基于AMESim建立了能量回收系统的仿真模型。研究结果表明:能量回收系统在不同动臂工作模式下工作,通过复合控制策略对能量进行合理有效地回收,并且在不同动臂工作模式下动臂速度响应与目标值相一致,表明能量回收系统和复合控制策略可行。

基于AMESim的挖掘机动臂液压系统的仿真与分析

对某小型挖掘机液压系统进行改造后,应用AMESim软件,建立挖掘机动臂液压系统的仿真模型,分析了PID控制器参数对系统动态特性的影响。同时,对其动态性能进行了仿真分析。结果表明,PID参数的全局最优解改善了挖掘机动臂液压系统的性能,取得了良好的效果,为系统的频率响应速度和稳定性提供了依据。

基于AMESim的小型液压挖掘机液压回路仿真研究

对AMES im软件及其基本特征做了简要介绍;应用AMES im建模仿真软件对挖掘机动臂液压回路进行仿真,并把仿真结果与实测结果进行比较分析。结果表明,仿真模型是实际模型的正确反映。

正流量液压挖掘机行走跑偏诊断序列决策

针对正流量液压挖掘行走跑偏的问题,提出一种基于T-S故障树的故障诊断最优序列多属性决策方法。研究正流量液压挖掘机行走液压系统,分析行走跑偏成因。最后,将基于T-S故障树的故障最优诊断序列多属性决策方法应用于正流量液压挖掘机行走跑偏分析,利用T-S故障树求解正流量挖掘机行走液压系统各元件的概率重要度作为故障诊断排序的重要依据,利用多属性决策方法生成最优诊断序列,对快速精准、最小代价定位正流量液压挖掘机行走跑偏故障源起重大作用。

全电控系统臂架结构控制特性研究

全电控液压系统在液压挖掘机上规模化应用,需要调和好电控程序与驾驶员主观驾驶感受。研究以新配套整机的全电控液压系统为对象,分析工程机械电控液压系统与现有电控液压系统之间的差异,得到工程机械电控液压系统对硬件和软件的调试需求,并利用该方法优化匹配新系统。通过优化解决了新系统初期配套的多个问题,有效改善了动臂单动作过程中的冲击振动和系统吸空问题,总结了一套挖掘机配套的全电控液压系统调试方法。

大型矿用液压挖掘机动臂升降控制方案研究

在设计目前国内最大的装机质量达270 t大型矿用液压挖掘机的动臂液压控制系统中,动臂抬升时采用多泵(四台主泵)供油,再通过阀外合流的方法满足动臂的速度要求,针对在动臂下降时,由于机械构件质量大、惯性非常大,导致下降结束阶段压力冲击大、下降速度慢、工作效率低的问题,提出动臂下降时采用比例再生阀,用流量再生回路实现能量回收,减小压力冲击,加快下降速度,同时提高系统工作效率。对挖掘机进行试验研究,结果表明,挖掘机加载最大试验负载25 t时,所设计的液压控制系统可以完全满足动臂正常工作所需要的压力及速度要求,动臂下降采用流量再生回路后,动臂可以完全下降到位,下降时间由37 s缩短至18 s,速度明显加快,下降压力更平稳,且无明显的液压冲击,同时由于下降时无需液压泵供油,降低了系统能耗。通过试验,验证了挖掘机液压控制方案的正确性,为今后在国内设计和制造更大型的液压挖掘机积累了数据和经验。

新型液压挖掘机动臂势能回收再利用系统研究

针对传统液压挖掘机工作装置下放时产生大量势能损失的问题,提出了一种基于液压缸—蓄能器平衡的新型液压挖掘机动臂势能回收再利用系统,以改善液压挖掘机系统的节能性。为分析该系统的加入对液压挖掘机整机节能率和操纵性的影响,以某中型液压挖掘机为研究对象,分析了该系统的工作原理,建立了系统的AMEsim-Adams联合仿真模型。仿真分析表明所建系统可有效回收再利用液压挖掘机的动臂势能,节能率达到18.5%,且系统操纵性影响可控,从而验证了该方案的正确性和有效性。据此,进一步分析了蓄能器主要参数对系统节能率和操纵性的影响,初步进行参数匹配后节能率达到27.2%,并为系统的参数选型提供了新思路。

液压挖掘机动臂闭式油路节能系统

通过对液压挖掘机典型工况特性分析,提出了一种液压挖掘机动臂闭式油路节能系统,阐述了配置蓄能器动臂闭式油路系统的节能原理。在其工作原理基础上建立了液压元件及电气元件的数学模型。在典型挖掘循环中,分析了系统中蓄能器、电动机和负载3个主要功率部件的运行状况。理论分析和仿真结果表明:液压挖掘机动臂闭式油路节能系统运行状况良好,与普通阀控液压挖掘机动臂驱动方式相比,该系统节能率约为33.1%,为液压挖掘机整机节能提供了参考。

基于电液协调式液压挖掘机复合动作工况下能量回收系统研究

为实现液压挖掘机动臂与转台复合动作时的能量回收,提出一种基于蓄能器-液压马达-发电机的液压挖掘机电液协调式能量回收系统。在标准工况下的单个工作周期内对系统模型进行仿真分析,研究关键参数对系统节能效果的影响。结果表明:在参数合理匹配的情况下,此系统回转制动能量回收率为61.08%,动臂下降能量回收率为27.23%,综合能量回收率达到了44.79%,综合能量再利用率达到了47.37%,节能效果良好;在合理的范围内,选择初始容积小的蓄能器和排量小的回收马达能提高系统的能量回收率。

基于电液协调式挖掘机复合动作能量回收研究

为了更好地实现液压挖掘机动臂与转台复合动作时的能量回收,对比了不同回收方式下的能量回收系统方案。在AMESim软件中分别建立液压式、电力式以及电液协调式能量回收系统的仿真模型,通过仿真分析综合比较,提出了一种基于蓄能器-液压马达-发电机的液压挖掘机电液协调式能量回收系统。研究结果表明:该系统的能量回收率达到了45.47%,能量再利用率达到了47.37%;能耗小,能量回收及再利用效率高,能更好地实现动臂与转台复合动作时的能量回收。

液压挖掘机可回收能量分布研究

基于挖掘机液压系统效率较低的现状,以某20 t双泵双回路液压挖掘机为样机,搭建液压系统可回收能量分布实验平台,在Matlab中建立液压系统和执行机构模型,通过典型挖掘循环下的仿真和实验,得出各个元件(动臂、斗杆、铲斗油缸以及回转马达)的可回收能量分布情况.结果显示可回收能量占液压系统总输入能量的21.1%,其中动臂势能和回转制动能分别占总可回收能量的72%和23.8%,是可回收能量的主要组成部分,表明对动臂势能和回转制动能进行能量回收是降低系统能耗的有效途径.

基于Workbench液压挖掘机动臂的有限元分析

针对YC230型液压挖掘机的动臂位于最低位置的最深挖掘工况,运用Workbench有限元方法进行静力分析,在利用理论公式对其进行载荷计算基础上通过网格划分、边界条件确定、数据分析等,得到动臂的应力云图及应变图,为动臂的强度设计提供了参考数据.

液压挖掘机动臂节能系统分析

针对液压挖掘机动臂下降过程中大量势能转化为热能的工况,对普通的动臂液压回路、动臂流量再生回路和动臂势能回收系统进行了分析和比较,根据动臂下降过程中能量的变化,改进设计了带势能回收的流量再生回路系统。以23t液压挖掘机为研究对象,分析并计算了4种回路的功率分配和能量损耗。采用仿真软件AMEsim建立仿真模型,对4种回路的运行参数和能量损耗进行对比,并对带势能回收的流量再生回路的关键参数进行分析。仿真结果表明:选择合适参数的带势能回收的流量再生回路大大降低了节流阀上能耗,具有较高的能量利用率。

液压马达能量回收系统操作性能研究

针对液压挖掘机配置混合动力系统后具备电池/电容的特点,分析了由液压马达和发电机组成的基本能量回收系统的基本结构和工作原理,对能量回收系统进行了数学建模与控制特性的理论分析,并建立了基于AMESim和MATLAB的联合仿真模型,分析了管道长度、液压马达-发电机转动惯量、发电机控制参数等对系统操作性能的影响。基于实验平台完成了能量回收系统的操作性能研究。

液压挖掘机动臂的参数化建模研究

针对液压挖掘机工作装置中动臂模型设计时步骤繁琐、参数较多等问题,为了提高设计效率,利用数据库技术和UG软件的二次开发功能实现了液压挖掘机动臂模型的参数化设计。首先,通过UG软件对某型号挖掘机的动臂结构进行了建模;利用UG软件二次开发工具,并结合C++语言开发出了模型的控制程序和用户界面对话框;然后,运用数据库技术建立了动臂模型数据库,利用Access建立了动臂模型几何参数的数据库并注册了数据源;创建了对话框CDataChoice和CInsertDialog访问数据库,并调用模型的几何参数或对数据库中的参数进行了编辑和修改;最后,修改了系统的环境变量,通过输入或调用相关参数得到了所需模型。研究结果表明,该参数化设计方法可以大大简化建模过程,提高设计效率。