装载机驾驶室方向盘倾角对肌肉疲劳的影响研究

为分析装载机驾驶员在驾驶过程中手臂肌肉的疲劳情况,设计并完成动态旋转方向盘试验,测试并比较3种方向盘倾角(A型为24°、B型为25°、C型为31°)对肌肉疲劳的影响情况。采用现场真机实验的方法,选取左臂中三角肌为测试对象,聘请14名驾驶员作为被试人员,运用表面肌电测量方法并提取操控方向盘时的表面肌电数据,采用单因素方差分析方法分析3种测量结果并对MPF进行两两比较,实验结果为A型和B型之间不存在显著性差异(P>0.05),C型与A型和B型均存在显著性差异(P<0.05);表明不同的方向盘倾角对肌肉疲劳有较大影响。通过研究得出结论,C型方向盘倾角较容易疲劳,A型和B型不容易疲劳,在仅考虑方向盘倾角的前提下,A型和B型的方向盘倾角优于C型。在装载机驾驶室人机设计中,为降低驾驶员肌肉疲劳,建议方向盘盘面应采用较平缓设计方式,该结论可为后续的方向盘倾角设计提供参考。

基于Jack的挖掘装载机驾驶室人机工程分析与改进设计

为提高挖掘装载机驾驶室的舒适性,采用人体模型建模分析法确定H点位置,并建立挖掘装载机驾驶室人机仿真系统。以人机分析软件Jack为工具,从驾驶员可视性、可达性及舒适性3方面进行挖掘装载机多作业姿势的人机合理性分析,根据仿真结果对中控台界面及控制部件布局进行改进设计,改进方案的分析校核结果表明:驾驶员可视域得到提升,常用控制部件位于驾驶员舒适可达范围内,改进后驾驶员的多个作业姿势舒适性得到提升。通过人机仿真软件对驾驶员多作业姿势进行人机合理性分析,较准确地发现了挖掘装载机驾驶室存在的设计缺陷,为具有复杂人机系统的工程装备驾驶室布局设计研究提供一定参考。

基于PMV-PPD的装载机驾驶室热舒适性分析

为了改善装载机驾驶室的热舒适性,应用计算流体力学CFD技术建立驾驶室有限元模型,采用雷诺平均Navier-stokes方法和Realiable k-ε湍流模型对驾驶室内流场进行仿真计算,得到车室内温度场和速度场的分布,通过试验与仿真对比分析,误差在10%以内,验证了所建模型的准确性和可靠性。在此模型的基础上,提出利用VC++语言对热舒适性评价指标PMV-PPD进行UDF编写,得出车室内PMV-PPD的分布规律。结果表明:在设定的环境条件下,除部分区域的热舒适性不能令人满意外,驾驶室整体热环境处于相对舒适的状态,人体表面的PMV-PPD值分布相对合理,基本满足-0.5<PMV<+0.5,PPD<10%的标准要求。

基于RBF神经网络代理模型的装载机空调送风参数优化

装载机在夏季高温环境中作业时,为提高其空调降温效果,故以驾驶室内座椅区域的热流量和平衡温度为优化目标,对送风速度、温度、角度3个空调送风参数进行优化研究。首先,对装载机驾驶室内部流场进行分析,利用Isight优化设计平台集成Fluent;其次,选用最优拉丁超立方设计获取样本点,采用径向基函数(RBF)神经网络代理模型;最后,结合遗传算法对装载机空调送风参数进行多目标优化,通过实验对优化结果进行验证。结果表明:优化后装载机驾驶室内座椅区域的热流量增加了55.03 W,平衡温度略有降低,驾驶室内获得较好的气流组织,散热效果明显改善。

基于偏相干分析法的装载机司机室噪声源识别

应用偏相干分析方法进行装载机司机室噪声源识别的研究 .导出可定量分析相互不独立多输入系统中各输入对输出贡献的大小的计算公式 .应用此方法 ,对大型装载机司机室噪声进行识别 ,取得了较好的效果 .

某型轮式装载机司机室结构振动特性实测

以某型额定载质量为5 t的轮式装载机司机室为研究对象,结合动力学分析理论,建立了司机室的动力学数学模型。利用实测的司机室基座激励及司机座椅处响应的振动加速度信号,得出司机室结构的频率响应函数,并以此获知司机室结构的动力学特性。研究结果表明,该型装载机司机室结构设计有缺陷,在基座加速度激励下,司机座椅处的响应在一个频率处出现了较大的能量集中,这将引起司机操作的不适。

用声强测量法分析轮式装载机驾驶室内声场

声强的矢量性使声强测量在应用时受环境限制少 ,易于确定声源位置、声能流向等 ,已成为噪声源鉴别 ,声功率测定和声场分析的有效手段之一 笔者应用声强测量法对轮式装载机驾驶室内声能流和声强分布进行了测量及分析 ,指出了影响该驾驶室内噪声的主要原因 通过分析认为 ,就样机而言 ,轮式装载机驾驶室内的主要噪声源是发动机噪声和驾驶室壁面所辐射的噪声 ;在发动机噪声中 ,排气噪声对驾驶室内噪声的影响相对较大 ;此外 ,驾驶室自身的结构对其内部噪声的影响也不可忽略 在此基础上 ,提出了有效降低该驾驶室内噪声的措施 。

ZLM50B装载机驾驶室噪声试验研究

应用现代信号处理技术 ,对ZLM 5 0B装载机驾驶室噪声进行了试验研究 .试验结果表明 ,谱分析和相关分析是工程机械噪声识别与控制的有效工具 。

轮式装载机驾驶室内噪声分析

本文以某轮式装载机为样机,在进行大量试验的基础上,对影响驾驶室内噪声的主要噪声源和驾驶室本身的声学特性进行了分析。通过分析认为:目前样机驾驶室内噪声较大,而影响该驾驶室内噪声的主要声源是排气噪声、机体噪声、主阀噪声和驾驶室自身辐射的噪声,驾驶室本身的声学特性不理想是影响其内部噪声的另一个重要原因,在分析的基础上,提出了有效降低该驾驶室内噪声的措施。

轮式装载机驾驶室减振试验与非线性建模

为研究装载机在露天行驶与作业时驾驶室垂直振动情况和驾驶员的舒适性,以某型额定载质量5 t装载机为试验对象,对装载机各个部位进行振动测试。通过时域、频域和驾驶员舒适性等进行初步分析,得出静止工况下,在发动机转速1400、2200 r/min时,其驾驶室振动隔振率分别为6.8、8.4 dB,隔振效果比较差,在行驶和作业工况下,座椅振动明显大于驾驶室底板的加速度,座椅振动有放大现象,座椅参数设置不合理。以实测的车架振动信号为激励,建立驾驶室-座椅-人体的非线性减振系统模型,并和实车试验对比验证,其最大误差小于10%,符合要求。研究结果可为同类驾驶室悬置和座椅悬架减振设计提供参考。

考虑人体舒适性的装载机驾驶室悬置系统设计与试验研究

为研究某装载机驾驶室垂向振动特性和舒适性,对其驾驶室进行测试及评价,建立9自由度人-座椅-驾驶室动力学模型(下简称驾驶室模型),以避开人体内脏敏感频率和提高人体舒适度为目标,对驾驶室悬置系统进行参数优化、改进设计及实车试验。研究发现:3种试验工况下,原驾驶室座椅主振频为3.69~4.77 Hz,加权加速度均方根a_(w)均大于1.25 m·s^(-2),表明原驾驶室悬置设计不合理,舒适性差;试验测得驾驶室地板和座椅加速度均方根值与驾驶室模型计算的误差分别为6.24%和7.77%,表明驾驶室模型正确可行;驾驶室悬置系统优化后,人体内脏主振频避开了敏感的4~6 Hz,内脏加速度均方根值明显下降;座椅主振频避开了敏感的4~8 Hz,人体主观感觉明显改善,验证了本文研究思路的正确性和方法的有效性。

装载机驾驶室非线性减振系统试验与优化

以某型装载机驾驶室减振系统为研究对象,通过优化解决了驾驶室振动过大和驾驶舒适性差的问题。以实测的车架振动信号为输入激励,根据驾驶室实际结构简化了驾驶室-座椅-人体的非线性减振系统模型,驾驶室和座椅的垂向振动加速度均方根值的模型输出值和实车试验值最大误差不超过6%。以驾驶室和座椅的垂向加速度均方根值为目标,使用遗传算法进行多目标优化,将优化结果代入模型来验证优化前后的驾驶室与座椅的减振性能。实车试验表明,改进后驾驶室垂向加速度的均方根值减小16%,座椅垂向加速度的均方根值减小53%。

基于PMV-PPD的车室内正压评价与研究

在研究装载机驾驶室时,很少考虑到驾驶室正压的问题,利用计算流体动力学(CFD)建立驾驶室有限元模型,通过仿真计算,得出装载机驾驶室内速度场和温度场的分布。经实车试验,验证了CFD模型的合理性和可信性。基于此模型,提出一种运用FLUENT自定义场函数的方法,对预计平均热感指数-预计不满意率(PMV-PPD)热舒适性指标进行UDF编译,分析空调不同送风速度下驾驶室内热舒适性和正压对人体的影响。结果表明:设定送风温度为35℃,当送风速度在7.5~8.5 m·s;的区间内,驾驶室内正压能满足大于50 Pa、小于200 Pa的要求,并且驾驶员表面(PMV-PPD)值的分布基本合理,此条件下人体热感觉比较舒适,驾驶室整体内热环境良好。

基于模糊控制的轮式装载机驾驶室悬架减振设计

为减缓装载机驾驶室受到的振动和冲击,提高装载机驾驶员的作业舒适性,在考虑成本和可靠性的前提下,研究了带阻尼多模态切换减振器的轮式装载机半主动驾驶室悬架的模糊控制设计。将一种新型低成本减振器应用于轮式装载机驾驶室悬架,通过改变两个电磁阀的通断状态,分析了减振器实现不同阻尼模式的工作原理和阻尼特性变化规律,实现了减振阻尼特性的可调。首先建立了轮式装载机悬架系统动力学模型,该模型同时考虑了工作装置的振动特性、四轮相关随机路面激励和发动机振动激励。根据该减振器的工作原理,建立了阻尼多模态切换模型,反映了两个电磁阀的阻尼系数与开关状态之间的关系。然后,设计了一种模糊阻尼控制策略,根据驾驶室悬架性能指标,在考虑驾驶室的垂向振动以及驾驶室俯仰运动和侧倾运动的情况下,确定阻尼模式的最优切换顺序。最后,通过仿真分析,实现了多模式切换减振器电磁阀开关状态的直接控制,发现轮式装载机驾驶室悬架性能得到了显著改善,达到了系统预期控制目标。确定所提出的模糊控制方法对带多模态切换减振器的轮式装载机半主动驾驶室悬架减振控制的有效性。

轮式装载机驾驶室噪声源分离和识别

为了改善装载机的噪声状况,提高产品的噪声分析技术水平及产品市场竞争力,采用鲁棒独立分量分析(RobustICA)的方法,对ZL50轮式装载机驾驶室噪声进行了声源识别的研究.主要采用RobustICA算法对测得的驾驶室噪声信号进行了盲源分离,得到一系列独立的噪声分量,利用连续小波变换和相干分析对分离得到的各独立分量进行了分析,时频分析和相干分析结果确定了分离得到的各独立分量和不同噪声源的对应关系.结果表明,采用该方法分离得到的独立分量分别对应着装载机的排气噪声和风扇噪声,且两者为司机耳旁噪声的主要成分.验证了鲁棒独立分量分析在声源分离和识别领域的优越性.

眼椭圆在工程机械仪表板设计中的应用

对工程机械—装载机的仪表板布置中存在的问题进行了分析;叙述了仪表板设计包括的主要内容;介绍了眼椭圆理论在仪表板布置中的应用;最后按人机工程学原理给出了一种仪表板布置的方法。

装载机驾驶室内部流场分析与试验验证

以某型装载机驾驶室室内温度场和速度场为研究对象,基于计算流体动力学基本理论和方法,建立驾驶室三维流场模型,选择标准模型和SIMPLE算法,将实测送风口风速和风温作为边界条件,对驾驶室内部温度场和速度场进行数值模拟,得出空调持续制热工况下的温度场云图和速度场云图,确定了国标规定下驾驶室7个测点的温度和流速。分析结果表明:驾驶室内流场达到稳态湍流时,各测点温度为307 K左右,测点1和测点2风速为1 m/s,其余测点风速均不超0.3 m/s。将实测结果与数值模拟结果进行对比,各测点温度误差最大为2.66%、风速误差最大为8.7%,可验证所建模型的准确性。

装载机驾驶室结构模态分析

装载机的驾驶室作为装载机的驾乘空间,为了满足操作人员的舒适性和安全性,对于其结构的减振抗震功能有着很高的要求,是装载机NVH性能研究的重点目标。本文使用有限元方法对驾驶室的结构模态进行计算,给出了各板块的主要频率和模态振型,并与激励频率进行对比分析,给出应该重点关注的振动频率和振动板块,为后续的试验确定了重点的试验转速,并指导了驾驶室的结构优化设计。

基于连续小波变换的滑移装载机驾驶室噪声分析

以某型号滑移装载机为研究对象,基于连续小波变换对其驾驶室的噪声进行分析。在分析中,运用连续小波变换,得到噪声信号的能量分布,确定滑移装载机驾驶室的主要噪声源。通过分析确认,连续小波变换适用于时频特性明显的信号分析,非平稳的滑移装载机驾驶室噪声信号经过连续小波变换后,能够正确反映频率特性,同时可以保留时间特性。

降低装载机驾驶室焊接保护气体消耗量

装载机驾驶室焊接保护气体超标的主要原因有设备和环境的客观原因(硬管、软管泄露和气罐压力过高),也有气体超量使用,忘关工位阀和气罐阀总阀,焊接按钮按到检气处等人为因素。通过对以上因素的逐一分析、确认和排查,制定了相应有效的整改措施,最终实现了焊接气体用量的下降。降低了公司驾驶室的制造成本,提高了公司的效益,年收益达十五万余元。同时,通过改进,减少了向空气中二氧化碳的排放量,降低了环境污染。