自装式混凝土搅拌车液压传动及控制系统研究与仿真

发布时间：2019-03-26 09:26

【摘要】：混凝土在国民经济发展中扮演者重要角色,受到了政府建设部门的高度重视,从而促进混凝土的制作技术已经发展到相当成熟的地步,并且混凝土的运输工具也有了长足的发展。自装式混凝土搅拌车作为工程建筑使用设备最近几年才引进到国内,具有广阔的发展前景。本文对目前国内外自装式混凝土搅拌车的特点、使用近况、发展趋势进行了具体研究,阐述了自装式混凝土搅拌车的研究背景及意义。本文根据其液压系统的使用与工作要求,进行了自装式混凝土搅拌车液压传动系统设计、液压控制系统研究以及对液压传动系统的建模与仿真。液压传动系统的设计是在自装式混凝土搅拌车基本结构以及基本运行原理上,根据实际工作状况的要求、液压冲击的原因与预防措施,初步分析出自装式混凝土搅拌车的系统运行原理图。搅拌系统部分采用闭式回路,铲斗部分与回转部分采用开开式回路。为了增强和保证系统的工作性能,搅拌系统部分采用电液比例阀控制方式。随后,根据实际工作中各类系统工作压力选择本课题的使用压力,再从搅拌筒的驱动功率出发计算出系统的流量、功率,按照计算液压系统的常规公式,对系统中各零部件进行选型校核计算。自装式混凝土搅拌车的液压控制系统主要包括搅拌恒速控制和回转限位控制。首先根据液压传动系统的控制目标要求,敲定整体的控制流程框图,接着对电磁换向阀的控制电路进行了分析研究,其次对液压泵排量控制系统进行了分析探讨,建立了了控制系统的数学模型。在液压系统设计的基础上,根据建立的速度控制系统的数学模型,并使用液压系统专业仿真软件AMESim对自装式混凝土搅拌车的回转驱动系统和搅拌驱动系统进行建模仿真得到各种工作状态下的各部分工作元件运行参数的变化曲线。根据计算和液压仿真分析可知,液压系统的运行总体来说是比较平稳可靠的。在各工况切换时,系统中的液压冲击较大,这种情况在液压系统中是比较常见的,选择合适的液压元件可以有效缓解液压冲击。液压传动及控制系统是自装式混凝土搅拌车的重要组成部分,对各部分系统的分析能够为整车优化提供参数,能够提高整车的使用寿命。论文最后对本文的研究工作进行了相应的内容总结,指出了论文的不足之处以及下一步的研究内容。
[Abstract]:Concrete plays an important role in the development of the national economy and has been attached great importance to by the government construction department, thus promoting the development of concrete production technology to a fairly mature stage. And the transportation of concrete has also made great progress. The self-loading concrete mixer has been introduced into China only in recent years as an engineering building equipment, and has a broad prospect of development. In this paper, the characteristics, application and development trend of self-loading concrete mixer at home and abroad are studied in detail, and the research background and significance of self-loading concrete mixer are expounded. According to the application and working requirements of the hydraulic system, the hydraulic transmission system design, hydraulic control system research, modeling and simulation of the hydraulic transmission system of the self-loading concrete mixer are carried out in this paper. The design of hydraulic transmission system is based on the basic structure and basic operation principle of self-loading concrete mixer, according to the requirements of actual working condition, the reason of hydraulic impact and the preventive measures. The operating principle diagram of self-loading concrete mixer is analyzed. A closed loop is used in the stirring system, an open loop is used in the bucket part and an open loop is used in the rotary part. In order to enhance and ensure the performance of the system, electro-hydraulic proportional valve is used in the mixing system. Then, according to the working pressure of all kinds of systems in the actual work, the working pressure of this subject is chosen, and then the flow rate and power of the system are calculated from the driving power of the mixing drum, and according to the conventional formula of calculating the hydraulic system, The selection of each component in the system is checked and calculated. The hydraulic control system of self-loading concrete mixer mainly includes constant speed control and rotary limit control. According to the control target requirement of hydraulic transmission system, the whole control flow diagram is finalised, then the control circuit of solenoid commutation valve is analyzed and studied, secondly, the displacement control system of hydraulic pump is analyzed and discussed. The mathematical model of the control system is established. On the basis of hydraulic system design, according to the established mathematical model of speed control system, The hydraulic system simulation software AMESim is used to model and simulate the rotary drive system and the stirring drive system of the self-loading concrete mixer, and the curves of the operating parameters of each part of the working elements under various working conditions are obtained. According to the calculation and hydraulic simulation analysis, the operation of hydraulic system is relatively stable and reliable. The hydraulic impact in the system is larger when the working conditions are switched, which is more common in the hydraulic system. Selecting the appropriate hydraulic components can effectively alleviate the hydraulic impact. The hydraulic transmission and control system is an important part of the self-loading concrete mixer. The analysis of each part of the system can provide parameters for the optimization of the whole vehicle and improve the service life of the vehicle. Finally, the paper summarizes the research work of this paper, and points out the shortcomings of the paper and the next step of the research.
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU642

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本文编号：2447409