大型矿用正铲液压挖掘机水平推压特性联合仿真

在设计目前国内最大(斗容量为15 m3,质量260 t)的正铲挖掘机中,提出采用泵阀复合流量匹配的电液比例控制方法实现水平推压。通过计算机协调的比值关系确定平推中供给各液压缸的流量,采用ADAMS和AMESim软件,对设计的矿用挖掘机水平推压过程进行机械系统动力学与液压系统的联合仿真研究。在小型挖掘机上对斗杆挖掘过程各个液压缸的位移、速度和压力进行测试试验验证,结果表明联合仿真研究能够较准确地模拟挖掘机的真实工作环境。

正铲液压挖掘机水平推压作业时液压缸流量特性研究

建立某大型正铲液压挖掘机的三维虚拟样机模型,将铲斗齿尖设定为匀速水平运动,借助MATLAB进行运动学逆解计算,得出实现匀速水平推压作业时各液压缸的运动速度和流量特性。在Pro/E中以工作液压缸的速度为控制信号,输入三维模型中进行仿真,验证了匀速水平推压效果。所得结论为改善正铲液压挖掘机作业效果并降低工作装置的振动冲击提供了参考。

基于D-H法的多连杆正铲挖掘机运动学分析与包络图绘制

提出并研究了一种3自由度的多连杆正铲挖掘机机构,并运用D-H法对该挖掘机构进行运动学数学建模,得到铲斗位姿的正反解,模拟动臂提升和水平推压工况,分别得到提升状态下铲斗姿态角变化情况和水平推压过程中3组液压缸长度的关系。最后基于运动学正解和奇异判断条件在MATLAB平台上实现该多连杆正铲挖掘机构包络图的自动绘制,结果显示其挖掘范围满足工作要求。本研究为该机构的优化设计、动力学分析和控制系统的设计提供了基础。