挖掘機(jī)負(fù)載敏感系統(tǒng)的聯(lián)合仿真及能耗分析.pdf

1、液壓挖掘機(jī)是一種功能典型、工況復(fù)雜、用途非常廣泛的工程機(jī)械，我國(guó)目前正處于高速發(fā)展階段，有大量的基礎(chǔ)建設(shè)工作都要用到挖掘機(jī)。但是近幾年石油價(jià)格不斷上漲，使得挖掘機(jī)的使用成本增加，再加上排放標(biāo)準(zhǔn)要求的提高，節(jié)能型挖掘機(jī)就成為發(fā)展的方向和趨勢(shì)，目前國(guó)內(nèi)外的許多挖掘機(jī)生產(chǎn)企業(yè)都投入大量資金對(duì)挖掘機(jī)在作業(yè)過程中的能量消耗進(jìn)行研究。 單純運(yùn)用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法對(duì)挖掘機(jī)在作業(yè)過程中的能耗情況進(jìn)行研究費(fèi)工費(fèi)時(shí)，變更參數(shù)或條件困難，有時(shí)甚至無法實(shí)現(xiàn)

2、。因此，基于計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)得到飛速發(fā)展，許多企業(yè)特別是一些大學(xué)都在利用仿真方法對(duì)挖掘機(jī)在作業(yè)過程中的能量消耗情況進(jìn)行研究，但是大多數(shù)是對(duì)工作裝置和液壓系統(tǒng)的單獨(dú)仿真。然而，單獨(dú)利用ADAMS對(duì)挖掘機(jī)的工作裝置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，主要是為了解決工作臂的優(yōu)化設(shè)計(jì)問題和挖掘機(jī)的智能化控制問題，無法進(jìn)行能耗分析，因?yàn)橥诰驒C(jī)的主要能量消耗來自液壓系統(tǒng)；而單獨(dú)利用AMESim或MATLAB/Simulink仿真液壓系統(tǒng)能量消耗情況，不能夠考慮

3、到轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的變化，而隨著挖掘姿態(tài)和速度的變化，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量也在不斷變化，所以，單獨(dú)仿真的方法，無法準(zhǔn)確模擬挖掘機(jī)的真實(shí)工作環(huán)境。 論文以廣西玉柴生產(chǎn)的YC60-7型號(hào)挖掘機(jī)為具體研究對(duì)象，利用多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS和液壓系統(tǒng)仿真軟件AMESim進(jìn)行聯(lián)合仿真，很好地解決了上述問題，對(duì)挖掘機(jī)作業(yè)過程中液壓系統(tǒng)能耗的分析提供了更加準(zhǔn)確的理論依據(jù)。具體內(nèi)容有: 1.利用牛頓—?dú)W拉方法建立挖掘機(jī)工作裝置的動(dòng)力學(xué)模型。

4、 2.實(shí)際測(cè)量挖掘機(jī)工作裝置的尺寸，采用Pro/E軟件，建立其零部件的三維模型并根據(jù)實(shí)際連接情況進(jìn)行裝配，然后用MECH/Pro將建好的模型導(dǎo)入ADAMS中并進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，分析挖掘機(jī)在工作過程中三個(gè)液壓缸的受力情況。 3.利用AMESim建立挖掘機(jī)的負(fù)載敏感壓力補(bǔ)償液壓系統(tǒng)模型，并將建好的動(dòng)力學(xué)模型導(dǎo)入進(jìn)行聯(lián)合仿真，分析挖掘機(jī)在作業(yè)過程中的能量消耗。 4.提出了一種電子壓力補(bǔ)償流量匹配的新型液壓系統(tǒng)，并且通過仿真對(duì)比了