液压挖掘机工作装置仿真分析

基于三维软件pro／e建立了液压挖掘机工作装置的虚拟样机模型。在多体动力学软件Adams中对工作装置虚拟样机进行了运动学及动力学仿真分析,得出了挖掘机工作装置主要工作范围尺寸及在典型挖掘工况下各铰点的受力情况。为挖掘机构件进行有限元分析及改进提供了依据。     

液压挖掘机工作装置仿真研究

根据液压挖掘机工作装置结构的对称性,利用数学中的解析方法,将工作装置分成三角形和直线两种基本单元,从而建立起数学模型,分析了液压挖掘机工作装置的运动特性,使用VisualC 语言,采用Windows为平台,在动臂工作范围内,动态显示工作装置的举升、下降、平移、铲斗自放平等作业过程及铲斗铲掘、收斗、运输、卸料等特定的作业工况,完成了液压挖掘机工作装置的运动仿真过程,并用实例验证了仿真结果的有效性。     

单斗液压挖掘机工作装置运动学分析的矩阵法

本文介绍了单斗液压挖掘机工作装置运动学分析的一种方法——矩阵法。这种方法既便于计算机编程,又便于理解和使用,并能够使程序具有一定的通用性。     

液压挖掘机动力学研究

通过对液压挖掘机在工作过程中工作装置所受到的力和运动之间关系的研究，对液压系统液体流动和工作装置运动分别对挖掘力的影响作出了定量分析，并建立了相应的数学模型。关键在于根据能量守恒定律，解决了不能直接用动静法研究因惯性力所引起的冲击载荷问题，并推导出两种计算动载荷（或瞬息力）的公式，使液压挖掘机在工作过程中可能出现的最大瞬息力的取值有了理论依据     

基于MATLAB和ANSYS的挖掘机工作装置结构静强度分析

液压挖掘机反铲工作装置结构的复杂性和边界条件的多变性给对工作装置强度分析带来了很大困难.在对挖掘机工作装置受力分析的基础上,编程自动求解挖掘范围内各铰点受力,利用坐标旋转变换,得到用于各构件有限元分析的边界载荷,最后在ANSYS中编写载荷步文件自动对构件进行多工况静强度分析.实现了各构件有限元网格模型的共享和边界条件的自动获得,为各构件的多工况有限元分析提供了新的方法;同时也大大降低了对工作装置进行静强度分析的工作量.     

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.     

单斗液压挖掘机工作装置的动力学响应

针对液压挖掘机工作装置大臂常出现裂纹现象,采用3-D软件PRO/E建立了整个工作装置的实体图,在有限元软件ANSYS下对其工作过程进行了动力学分析。研究结果表明:采用不同的挖掘角对工作装置的挖掘阻力影响较大;工作装置的最大应力出现在大臂与油缸的连接处;得出了不同姿态角度下工作装置的动力响应结果及受力状况,为液压挖掘机工作装置的动态优化设计提供了依据。     

AutoLISP语言在液压挖掘机反铲工作装置运动模拟中的应用

反铲工作装置是中小液压挖掘机的主要工作部件。用ＡｕｔｏＬＩＳＰ语言编制的反铲工作装置的运动模拟程序，使用方便，易读性好，不仅提高设计工作效率和精度，而且可推广应用于任意的平面连杆机构的运动模拟。     

液压挖掘机工作装置的动力特性修改研究

为提高液压挖掘机工作装置动态性能的优化效率，在对该结构进行试验模态研究的基础上，用双模态空间动力修改方法进行了动力特性修改研究，研究结果表明：质量修改对该结构的1阶、2阶固有频率和阻尼比有显著影响，对其他阶结构动态特性的影响很小；刚度修改对该结构1阶至5阶的固有频率和阻尼比均有明显影响，高阶的固有频率和阻尼比对刚度的变化敏感。所得到的结论揭示了模态参数调整对液压挖掘机工作装置动力特性的影响规律，为提高机械产品的总体质量奠定了基础。     

基于刚‒柔耦合的反铲液压挖掘机工作装置多体动力学分析与仿真

以某型挖掘机为研究对象,建立其工作装置及挖掘阻力数学模型。针对土方、石方挖掘工况,采用压力传感器、位移传感器测得挖掘过程中各油缸的压力及位移,采用电阻应变片测出动臂与斗杆上各测点的应力。基于所获得的各油缸位移及压力,通过动力学分析计算载荷。使用有限元分析软件和动力学仿真软件建立挖掘机刚?柔耦合模型,并以各油缸位移曲线为驱动,得到动臂及斗杆上各点应力。仿真计算与应力测试的对比结果表明,对应测点的应力变化趋势基本一致,误差在15%以内。     

液压挖掘机自适应模糊滑模控制的研究与仿真

为了解决滑模控制中的抖振问题,设计了自适应模糊滑模变结构控制器.为了使滑模控制的等效控制不依赖于挖掘机工作装置的精确数学模型,引入自适应模糊控制连续逼近等效控制器,增强对不确定性控制系统的鲁棒性,并将其用于液压挖掘机工作装置的轨迹跟踪控制.控制规则包括等效控制、切换控制和调整控制三个部分.在Matlab7.4/Simulink环境下对自适应模糊滑模控制进行了挖掘轨迹的跟踪仿真,给出了跟踪性能及控制输入.     

挖掘机载荷自适应节能控制策略

提出了一种新的挖掘机节能策略,即利用液压泵输出压力来识别挖掘机工况,根据识别的结果自动设定柴油机调速拉杆,同时控制液压泵的吸收扭矩,使柴油机所处的工作点不仅能与挖掘机工况相适应,而且具有较高的燃油利用率,上述策略在自行研制的挖掘机实验样机上得到了实现,取得了预期的节能效果。     

防核辐射挖掘机视窗的结构设计

研制防核辐射挖掘机时,其铅玻璃视窗的结构设计是要解决的一个关键问题。通过开展铅玻璃ZF506和ZF6的γ射线辐照和阳光照射的实验,最终确定制作防辐射挖掘机的视窗要用铅玻璃ZF6。通过查阅文献和实验研究,确定在铅玻璃视窗的外侧增加6 mm厚的K509玻璃。ZF6铅玻璃的机械性能实验研究结果说明铅玻璃视窗的安装需要增加减震装置,通过在防核辐射挖掘机上开展实验,验证了铅玻璃视窗结构的可靠性。     

挖掘机提升控制系统故障诊断的改进模糊算法

研究矿山挖掘机提升控制系统的故障诊断方法对减少其故障和由此带来的巨大经济损失具有重要意义。笔者首次提出了针对复杂控制系统的基于功能的故障描述和故障整理方法,并将控制领域中的改进模糊算法引入到故障诊断领域,建立了WK－4挖掘机提升控制系统电压负反馈回路的改进模糊诊断模型,并与传统模糊诊断模型进行了比较,验证了改进模糊诊断模型的有效性和先进性。该方法可广泛应用于矿山挖掘机各种控制系统的故障诊断中。     

挖掘机工作装置电液控制系统的抗干扰特性

针对PC02挖掘机工作装置拟人操作的二级计算机控制系统,提出在底层电液控制系统里应把抗干扰性作为系统性能的主要衡量指标,减小外部载荷的突然变化对铲斗运动速度的影响.建立了挖掘机工作装置电液控制系统的状态变量模型和Simulink仿真实验模型,通过设计模糊辅助控制器对常规模糊PID控制器的输出比例因子KF进行在线调整,扩大了比例环节的影响程度.仿真实验得到了在铲斗外部不确定载荷发生突然变化时,系统的抗干扰特性曲线.模糊辅助控制器减小了外部载荷对活塞杆伸出速度的影响.     

挖掘机反铲装置优化设计的方法与策略

根据挖掘机反铲工作装置优化设计中存在的问题 ,提出了相应的处理方法和对策。提出了优化设计模型及优化设计的控制方法     

挖掘机工作装置电液伺服智能控制

针对挖掘机工作装置电液伺服系统中存在多变量、强耦合及非线性的特点，提出了CMAC神经网络与常规控制相结合的控制方法，很好地解决了挖掘机电液伺服系统位置控制问题。仿真结果表明，该控制方法具有较高的控制精度和鲁棒性。