混凝土泵车动态规划匹配节能机理研究

发布时间：2018-11-22 15:49

【摘要】：混凝土泵车属于大功率、高能耗的机械动力设备,广泛应用于建筑、桥梁、道路等建设中,能够有效地保障工程建设的施工质量、降低人工劳动强度。随着能源短缺和环境污染的日益严重,对于高能耗的混凝土泵车的经济性提出了更高的要求,其节能性能的好坏直接影响了环境的污染程度和能源消耗的多少。因此开展对混凝土泵车节能技术的研究具有十分重要的现实意义。在查阅与混凝土泵车有关的国内外参考技术文献的基础上,介绍了混凝土泵车的发展历史和研究现状,分析了混凝土泵车泵送液压系统的组成和工作原理,并对泵车的能耗分布进行了分析。然后对泵车的柴油发动机进行了台架试验,对发动机的负荷特性和万有特性进行了分析并利用MATLAB软件绘制了能够反映其特性的曲线。接着,分析了液压泵的恒功率特性和变量控制特性,并对泵送液压系统的负载进行了理论计算。随后,对发动机和液压泵的节能调节匹配机理进行了分析,对基于动态规划算法的匹配方案进行了设计。最后在MATLAB/Simulink中建立了混凝土泵送液压系统的物理仿真模型,并基于不同的工况负载,对液压系统进行了仿真分析。通过研究表明,基于动态规划的节能匹配方案能够有效地降低泵车的燃油消耗。仿真结果显示,在轻载和中载工况下,发动机的节能效果显著提高,在重载工况下,虽然节能效果有所提高,但并不明显。
[Abstract]:Concrete pump car is a kind of mechanical power equipment with high power consumption and high energy consumption. It is widely used in the construction of buildings bridges roads and so on. It can effectively guarantee the construction quality of engineering construction and reduce the labor intensity. With the increasingly serious energy shortage and environmental pollution, the economy of high energy consumption concrete pump vehicle is required higher, and its energy saving performance directly affects the degree of environmental pollution and the amount of energy consumption. Therefore, it is of great practical significance to carry out the research on energy saving technology of concrete pump car. On the basis of consulting the domestic and foreign references about concrete pump vehicle, this paper introduces the development history and research status of concrete pump car, and analyzes the composition and working principle of concrete pump car pumping hydraulic system. The energy consumption distribution of pump car is analyzed. Then the diesel engine of pump car is tested on the bench. The load characteristic and universal characteristic of the engine are analyzed and the curve which can reflect its characteristic is drawn by using MATLAB software. Then, the constant power characteristic and variable control characteristic of hydraulic pump are analyzed, and the load of pump hydraulic system is calculated theoretically. Then, the matching mechanism of engine and hydraulic pump is analyzed, and the matching scheme based on dynamic programming algorithm is designed. Finally, the physical simulation model of concrete pumping hydraulic system is established in MATLAB/Simulink, and the hydraulic system is simulated and analyzed based on different load conditions. The research shows that the energy saving matching scheme based on dynamic programming can effectively reduce the fuel consumption of pump vehicles. The simulation results show that the energy-saving effect of the engine is significantly improved under light and medium load conditions, but not obvious under heavy load condition.
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU646

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本文编号：2349798