發(fā)布時間：2018-04-18 07:13

  本文選題：液壓 + 挖掘機　； 參考：《太原理工大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：隨著國家大力開展基礎(chǔ)建設(shè)活動,國家產(chǎn)業(yè)對道路建設(shè)及房地產(chǎn)開發(fā)建設(shè)的基礎(chǔ)機械設(shè)備需求量增大。據(jù)2013年4月份的數(shù)據(jù)顯示,小型液壓挖掘機作為重要的土方挖掘設(shè)備,工程機械行業(yè)29家主要挖掘機制造商4月共銷售挖掘機16257臺,同比增長5.77%。小型液壓挖掘機應(yīng)用廣泛,但其工作環(huán)境多變、負載情況不可預(yù)測,本文經(jīng)實驗和仿真數(shù)據(jù)分析,研究得到液壓挖掘機液壓系統(tǒng)的工作性能和能耗分布。因此本文著手建立精確的液壓挖掘機的虛擬樣機模型,為液壓挖掘機工作特性分析、能耗分析及能量分配優(yōu)化提供參考。 液壓元件廠商根據(jù)元件特性及原有液壓系統(tǒng)的優(yōu)缺點定制了較多種類的液壓系統(tǒng),如常規(guī)節(jié)流控制系統(tǒng)、負載敏感控制系統(tǒng)(簡稱LS控制系統(tǒng))、抗流量飽和流量分配液壓系統(tǒng)(簡稱LUDV系統(tǒng))以及雙閥芯控制系統(tǒng)(簡稱Ultronics系統(tǒng))等。本文主要研究抗飽和流量分配液壓系統(tǒng),在該系統(tǒng)中,關(guān)鍵元器件為負載敏感變量泵、負載補償多路閥、控制手柄及附件等。本文使用核心分析方法及模塊化建模方法,抓住關(guān)鍵部件對其進行精密建模進而完成整機的虛擬樣機模型,對建立的虛擬樣機模型進行分析研究。 為了建立完整的虛擬樣機模型,本文將液壓挖掘機分為機械結(jié)構(gòu)及液壓系統(tǒng)兩個大模塊并進行分別建模,然后將兩個模塊聯(lián)合分析。本文選用多體動力學(xué)仿真軟件SimulationX進行虛擬樣機模型的建立。SimulationX軟件從2006年進入中國,該軟件支持多體動力學(xué)模型的建立,使用同一款軟件建立的模型可以有效的避免因通信時間帶來的不同步問題,并且SimulationX軟件的液壓系統(tǒng)和多體動力學(xué)的耦合也經(jīng)過了多方的驗證,其結(jié)果具有較強的可信性。 針對液壓挖掘機的機械結(jié)構(gòu)部件,使用儀器對其關(guān)鍵結(jié)構(gòu)進行精密測量并在三維建模軟件Pro/E中建立整機的機械結(jié)構(gòu)模型和運動學(xué)模型,然后將模型轉(zhuǎn)換為SimulationX支持的文件格式,建立挖掘機機械結(jié)構(gòu)的SimulationX模型,并對其進行靜力學(xué)分析,驗證機械模型的正確性。 以液壓系統(tǒng)中的負載補償多路閥的建模為例,介紹了其基本結(jié)構(gòu)與工作原理。針對多路閥主閥芯結(jié)構(gòu)復(fù)雜、節(jié)流槽形狀各異的特點,使用精密儀器對多路閥閥體及閥芯進行精密測繪,并結(jié)合前人經(jīng)驗以推導(dǎo)閥芯各種型式節(jié)流槽的通流面積。在SimulationX軟件中根據(jù)液壓元件的建模原理搭建元件模型。 本文以SimulationX、Pro/E仿真軟件為工具,通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)建立起關(guān)鍵元件的模型,進而搭建起整機的多體動力學(xué)模型,模型可以分析整機各種復(fù)雜工況下的動態(tài)特性、功率消耗以及各元件功率消耗的百分比。該模型對LUDV系統(tǒng)進行了深入的闡釋及精確的分析,模型可以為整機的液壓系統(tǒng)的設(shè)計、能量分析及可回收功率提供依據(jù)。
[Abstract]:According to the data of April 2013 , the small hydraulic excavator is an important earth excavation equipment . According to the data in April 2013 , the small hydraulic excavator is used as an important earth excavation equipment , and the operation performance and energy consumption distribution of the hydraulic system of the hydraulic excavator are obtained by the experiment and simulation data analysis .

The hydraulic system , such as conventional throttle control system , load - sensitive control system ( LS control system ) , anti - flow saturated flow distribution hydraulic system ( LUDV system ) and double valve core control system ( Ultrician system ) , are customized according to the characteristics of components and the advantages and disadvantages of the original hydraulic system . In this system , the key components are load sensitive variable pump , load compensation multi - way valve , control handle and accessories .

In order to establish a complete virtual prototype model , the hydraulic excavator is divided into two big modules of mechanical structure and hydraulic system and modeled separately , then the two modules are jointly analyzed . This paper chooses the multi - body dynamics simulation software to establish the virtual prototype model . The software supports the establishment of the multi - body dynamics model . The software established by the same software can effectively avoid the asynchronous problem caused by the communication time , and the coupling of the hydraulic system and the multi - body dynamics of the simulation X software has been verified by many parties , and the result has strong credibility .

Aiming at the mechanical structural parts of the hydraulic excavator , the key structure of the hydraulic excavator is precisely measured and the mechanical structure model and the kinematic model of the whole machine are set up in the three - dimensional modeling software Pro / E , then the model is converted into the file format supported by the simulation X , and the simulation model of the mechanical structure of the excavator is built , and the statics analysis is carried out to verify the correctness of the mechanical model .

Based on the modeling of load - compensated multi - way valve in hydraulic system , this paper introduces its basic structure and working principle . According to the characteristics of complex structure and different shapes of the main valve core of multi - way valve , the precision instrument is used to accurately map the valve body and valve core of the multi - way valve , and the flow area of various types of throttle grooves of the valve core is deduced by using precision instrument . The element model is set up according to the modeling principle of the hydraulic element in the software .

In this paper , the model of the key element is established through mathematical derivation , and the model can be used to analyze the dynamic characteristics , power consumption and the percentage of the power consumption of each element . The model can provide the basis for the design , energy analysis and the recoverable power of the hydraulic system of the whole machine .

【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TU621

【參考文獻】

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本文編號：1767319