反铲液压挖掘机工作装置结构及主要液压元件的仿真分析

发布时间：2024-05-17 17:06

　　纵观全国大小土建等采掘工程,挖掘机是工程得以进行的主要机械设备,也是采掘、拆迁等工艺能够快速发展的研究对象。改革开放以来,国内对液压挖掘机需求量的不断增加且多样化,在国有大、中型企业产品结构的调整带动下,该行业不断壮大,目前产品性能已经达到国际先进水平。虽然国产挖掘机性能已经得到了很大的提高,但这也意味着挖掘作业所面临的挑战也随之加剧,比如面临着克服更加恶劣的工况、更加复杂的场景、更加抽象的概念等。但由于挖掘工作主要由工作装置来承担,因此加强对工作装置的进一步研究有着重要意义。本文根据大量的查阅国内外相关文献,分析和总结了国产挖掘机制造技术的变化和现状,分别利用三款当下比较强大的仿真软件对挖掘机工作装置的机械系统和液压系统进行了分析和求解。以现有的理论依据为基础,首先用Pro/E对液压挖掘机进行三维建模并在ADAMS中建立了工作装置的虚拟样机,分析其运动学性能和动力学性能;然后用ANSYS有限元仿真软件对其工作装置在不同工况下进行应力和变形分析;最后运用AMESim软件对其工作装置的液压元件进行逐个仿真分析。通过对工作装置的机械结构和液压元件的全面分析,从而得出了一些优化办法和创新理念...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外的研究状况及发展趋势
        1.2.1 国外的研究状况
        1.2.2 国内的研究状况
        1.2.3 发展趋势
    1.3 本课题研究目的和研究内容
        1.3.1 研究的目的
        1.3.2 研究的内容
第二章 液压挖掘机工作装置的三维建模
    2.1 挖掘机工作装置的简要介绍
        2.1.1 工作装置的组成
        2.1.2 工作装置的工作原理
    2.2 挖掘机工作装置的模型建立
        2.2.1 Pro/E建模
        2.2.2 工作装置模型的装配
        2.2.3 工作装置模型的存储
    2.3 本章小结
第三章 液压挖掘机工作装置的动态仿真
    3.1 ADAMS概述
    3.2 ADAMS软件仿真作业具体步骤
    3.3 建立工作装置虚拟样机
        3.3.1 导入工作装置模型
        3.3.2 ADAMS工作界面的设置
        3.3.3 模型的编辑
        3.3.4 创建模型运动副
        3.3.5 模型的验证
    3.4 工作装置的运动学仿真
        3.4.1 动臂液压缸的运动仿真
        3.4.2 斗杆液压缸的运动仿真
        3.4.3 铲斗液压缸的运动仿真
        3.4.4 工作装置的整体运动仿真
    3.5 工作装置的动力学仿真
        3.5.1 外载荷计算
        3.5.2 选择仿真工况
        3.5.3 各个工况的仿真分析
    3.6 本章小结
第四章 挖掘机动臂的静力学有限元分析
    4.1 有限元分析的理论及软件的选择
        4.1.1 有限元理论基础
        4.1.2 有限元分析软件的选择
    4.2 动臂的有限元学分析
        4.2.1 动臂分析的前处理
        4.2.2 分析求解过程
        4.2.3 结果的分析与研究
    4.3 动臂结构的改进
        4.3.1 机械结构的改良方法
        4.3.2 选定动臂的结构改进方法
    4.4 本章小结
第五章 液压系统模型建立及液压元件仿真分析
    5.1 基本液压元件的数学模型
        5.1.1 液压泵数学模型
        5.1.2 换向阀的数学模型
        5.1.3 液压缸的数学模型
    5.2 液压及机械系统联合建模
    5.3 工作装置液压系统AMESim模型仿真分析
        5.3.1 动臂液压缸仿真
        5.3.2 斗杆液压缸仿真
        5.3.3 铲斗液压缸仿真
    5.4 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢



本文编号：3975868