装载机铲装作业轨迹解算方法研究

对于装载机面向料堆进行铲装作业,其铲斗所执行的铲装作业轨迹将影响装载机工作效能。为了实现装载机铲装作业达到能耗较小状态,根据装载机运动机理合理规划出铲斗与铲装作业轨迹的运动关系,并确定铲斗位于铲装作业轨迹下的姿态角。通过研究装载机工作装置在铲装过程中机构的运动特性,并结合铲斗运动姿态展开装载机铲装作业轨迹的逆运动学研究,采用MATLAB数值软件解算获取装载机动力源运动信息。对于装载机铲装作业轨迹解算至动力源运动的研究,将为装载机智能铲装作业提供一定的理论基础。

装载机自主铲装作业控制策略

以装载机自主铲装作业为目标,对基于实时轨迹规划的铲装作业控制策略进行了研究。将铲装作业的一个循环分为插入、铲取、提升3个区间,并提出了各个区间的自主作业控制策略。3个区间中,铲取区间是整个作业循环的关键。在分析的基础上,提出了铲取区间水平等阻线的概念,并建立了基于水平等阻线的铲取区间控制策略。本文提出的控制策略具有良好的环境适应能力,为基于实时轨迹规划的自主铲装作业打下了基础。

装载机铲装作业轨迹及动阻力仿真研究

在3自由度装载机运动学为模型的基础上,进行了装载机运动学分析,并规划出笛卡儿空间的斗齿迹(包括位姿、速度和加速度)。通过计算机数值仿真,对铲装作业过程中的动阻力进行了研究,其结果表明动阻力不到垂直静阻力的10%。

露天矿铲装作业点压风射流驱雾数值模拟研究

基于露天矿开放空间流场特征提出采用人工干扰作业点流场的驱雾技术,考虑铲装作业点浓雾形成过程、射流扰动特点及雾与流场的相互作用,建立合理的数学模型,对射流驱雾流场特点进行数值模拟研究。模拟研究发现:相同的强浓雾涌出时间,铲装点位置采用压风射流驱雾技术明显比不采用时雾浓度低;随着强浓雾的持续涌出,压风射流对雾浓度的影响先增大后减小,快速射流与雾颗粒发生动量交换,压风射流干扰区域雾颗粒运移速度增大;射流携带雾颗粒沿着压风射流方向运移,电铲前方水平方向上射流场携带雾粒向电铲的两侧发生运移,靠近煤壁气流沿垂直方向上升,从而明显降低了电铲前方的雾场浓度,提高电铲司机作业视线。

露天矿铲装作业中的水力除尘

水力除尘是露天铁矿的主要防尘方法之一。在铲装作业中,该方法占主导地位。在此工艺过程中,水力除尘的实施,是通过以最佳的单位耗水量将矿岩预湿的方式进行的。在当今的露天矿山,电铲工作面水力除尘的经验已经积累了很多,因此基本上都能取得肯定的效果。尽管如此。

平托谷露天矿改进铲装作业的经验

本文介绍了美国平托谷露天矿，为了降低采矿成本，1992年开始研究窄台阶开采工艺，采用轮式装载机和液压铲进行了铲装作业试验。结果表明，轮式装载机与钢绳电铲联合使用可降低铲装成本20％；液压铲作业利用率平均达91.2％，试验第一周的单台液压铲昼夜生产能力即增长到2．45万t，最大3万t。

露天矿铲装作业中的水力除尘

随着我国社会经济的发展以及科技水平的提升,对煤矿的需求量呈现逐步上升的趋势,做好采矿工作至关重要。随着我国科技的进步,对水力除尘技术的应用范围不断扩大,但是在露天采矿过程中,对于该技术的应用仍存在较多不足之处,阻碍了采矿效率及质量的提升。基于此,论文简要分析了露天矿铲装作业中的水力除尘工作。

基于密实核理论的装载机水平铲装阻力研究

在装载机的铲装作业过程中,密实核的产生会引起水平铲装阻力过大,从而导致其铲装性能的下降、能耗升高。针对这一问题,对密实核阶段的装载机水平铲装阻力进行了研究。首先,运用密实核理论分析了水平铲装阶段的阻力变化情况,再通过装载机的自动铲装试验,获取了铲斗所受的水平阻力,并以此为依据对密实核的存在进行了验证;然后,根据试验数据对避免密实核形成的方法进行了研究,在铲斗插入料堆深度范围相同的情况下,对有无密实核阶段的油耗进行了对比;最后,采用试验的方式,对滑移面理论模型和EDEM仿真的准确性进行了验证。研究结果表明:控制铲斗插入深度小于202 mm,可以避免密实核;在相同的铲装深度范围内,密实核阶段比无密实核阶段的铲装单位油耗要高出1.9~3.34倍;滑移面理论模型和EDEM仿真的误差不超过7%,均可以较为准确地计算出水平铲装阻力。

露天矿电铲铲装移动轨迹规划研究

自主铲装技术是未来露天矿智能开采的核心环节之一。为提高电铲在自主铲装过程中的工作效率,提出了一种电铲铲装移动路线的优化方法。在已知电铲工作区域的基础上,基于贪婪算法规划出电铲移动次数最少的作业位置集;在给定起始挖掘点的基础上,使用遗传算法生成电铲铲装移动最短路径,并规划每个位置对应的挖掘区域;最后结合电铲作业的相关几何约束,进一步优化电铲移动路径并调整相应挖掘区域规划,形成最终的电铲作业最优轨迹。试验结果表明,生成的电铲移动路径总距离短,挖掘区域规划符合实际生产要求,该研究结果可为自主铲装电铲的移动轨迹规划提供指导。

装载机铲装过程自动化控制研究

根据相关文献给出的较理想的直线铲装作业轨迹曲线构建方法,构建某型1.2 t铲斗直线铲装作业轨迹曲线,然后以铲装作业轨迹曲线的初始位置为绝对坐标原点,构建装载机工作装置多刚体运动方程,并根据铲斗铲装过程最小阻力姿态特性建立最小阻力铲装策略,通过该策略和作业轨迹曲线获得铲斗姿态和斗尖坐标,导入装载机工作装置多刚体运动方程获得动力源驱动速度控制曲线,最后对速度曲线进行优化,减小动力源的驱动速度曲线的高频抖振的现象,使输出的速度控制曲线符合实际应用。

装载机铲装过程的离散元建模和模型标定

装载机产品设计通常采用试验的方法对整机性能进行评价,进而对关键子系统设计和选型做进一步优化和设计迭代。但这一方法会消耗较多的人力物力,耗时长,效率低。装载机铲装作业过程仿真可以帮助我们快速的获得有效的设计评价结果,支持设计方案的快速迭代和改进;然而仿真模型的建模和标定是其中最为核心和挑战的问题,直接关系到能否获得准确有效的结果。本文以装载机最常见的复合铲装为例:首先定义装载机铲装过程中的五个核心指标(水平阻力、水平阻力功、竖直阻力、竖直阻力功以及铲装重量),并对其进行测量。接着根据测试的实际情况,建立装载机铲装的离散元仿真模型,并提取仿真过程中五个核心指标。在此基础上,通过与试验数据的对标来修正仿真模型,得到五个核心指标的对比结果 :水平阻力和竖直阻力试验与仿真的趋势相同;水平阻力功试验与仿真的偏差为1.7%;竖直阻力功试验与仿真的偏差为-7.3%;铲装重量的偏差为10%,结果满足工程应用要求,为离散元仿真技术在装载机设计中的应用做了有益的探索和尝试。

日本住友SH200系列挖掘机铲斗的翻转安装方法

挖掘机在进行铲装作业时,需将铲斗翻转安装。安装方法如下(如图): 1.将铲斗背面平放在地面上。 2.卸下铲斗连杆方形锁销。 3.卸下伸臂锁销。注意不要损伤销上的“O”型环和防尘圈。

装载机液力变矩器的动态特性分析

为了分析液力变矩器在装载机作业过程中的动态特性,首先进行了液力变矩器台架试验,得到其静态原始特性;然后对某ZL50装载机的V型铲装作业和运输作业进行了测试.在对试验数据处理的基础上,分析了两种工况下发动机转矩的分配情况.根据牛顿定律,建立了液力变矩器的数学模型,并以此研究了液力变矩器在两种工况下的动态特性.通过对比液力变矩器变矩比的动态试验值与静态值,发现:装载机运输工况下液力变矩器可以按静态原始特性进行匹配等计算,但铲装作业工况下变矩器角加速度波动范围过大,必须考虑动态特性的影响.

挖掘装载机装载工作装置应力分析

文章以应力载荷研究为切入点,借鉴标准化载荷谱的相关理论及方法,研究挖掘装载机在铲装作业时其装载工作装置承受外载荷的特点。在对装载工作装置进行结构分析和外载荷应力分析的基础上,自行设计外载荷实时感应系统采集并处理分析所得数据,为挖掘装载机装载工作装置的应力分析提供可靠地数据支持。

铲土运输机械

装载机GJ20182023装载机低速大转矩变矩器匹配分析[刊,中]/蔡祖戈…//工程机械.-2018,49(2).-7~14提出某型装载机动力传动系统低速大转矩匹配方案,构建发动机、液力变矩器共同工作理论模型,并基于CR UISE仿真软件,搭建整机V形铲装作业循环仿真模型。经试验数据验证,模型仿真误差低于8%,模型精度满足要求。