滑移装载机行走系统功率特性研究

发布时间：2017-04-02 09:04

  本文关键词：滑移装载机行走系统功率特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：销售数据显示，滑移装载机国内品牌在市场份额的争夺中表现不尽如人意，根本原因是国内品牌产品性能距离竞争对手仍有差距。在核心元件依赖进口、短期难以突破的背景下，针对核心系统的整体性能开展研究，是提高国内产品性能的有效途径。行走系统是滑移装载机核心系统之一，直接关系到整机行驶性能和转向性能的优劣。同时其转向方式为滑移转向，对于这种转向方式的研究目前集中在以坦克、月球车为代表的履带式车辆上，直接对于气动轮胎形式的滑移转向工程车辆开展研究还很少，存在理论研究的空间。为此，开展滑移装载机行走系统研究具有实际和理论意义。液压系统功率特性是从能量消耗的角度研究液压系统在典型工况下的系统特性。功率作为间接获得量，在液压系统中是压力与流量乘积所得。对液压系统功率特性的研究可以兼顾考察系统压力特性和流量特性，从而解决传统研究方法受实验条件限制仅关注压力特性、以静态参数为匹配指标、不能为系统匹配提供有效支持的问题。本文依托校企合作项目“滑移装载机整机功率特性实验与仿真对比研究”，采用理论、实验、仿真三结合的研究方法，对滑移装载机行走系统功率特性开展研究，为系统匹配和参数优化提供有效支持。 在广泛而深入的文献阅读的基础上，总结滑移装载机行走系统技术现状；综述国内外关于滑移装载机行走系统研究和液压系统功率特性两方面的研究现状，分析现有研究存在的不足；选择滑移装载机行走系统功率特性作为本文研究方向，综合考虑项目平台的研究条件，确定本文研究内容。 对研究载体国内某型号滑移装载机的行走系统组成和液压系统工作原理进行分析；为建立气动轮胎形式的工程机械车辆行走系统理论模型，研究轮胎地面负载特性，确定轮胎变形和整车载荷在车轮间的分配关系；基于轮胎与地面作用过程中的剪切应力-位移关系，建立了行走系统在硬质路面直线行走和滑移转向工况下运动学、动力学和相应负载功率特性理论模型。依据理论模型，定性分析滑移装载机行走系统底盘结构参数(重心、轴距、轮距)对行走液压系统性能的影响，为后续的联合仿真研究奠定基础。 设计滑移装载机行走系统实验研究方案，开展典型工况的实验研究；定量分析典型工况行走系统功率、压力、流量峰值的经验数值和三参数相互对应关系。以功率为核心的实验研究，能够突破传统研究侧重压力特性、以静态参数为匹配指标局限，为系统匹配提供更准确的数据支持。 建立实验样机多体动力学模型和行走液压系统仿真模型；通过典型工况仿真结果与实验结果的对比分析，验证模型的准确性；依靠多物理场联合仿真技术，研究轴距、轮距、重心位置等底盘结构参数对行走液压系统功率特性的影响。联合仿真技术的应用解决了行走系统底盘结构和液压系统研究相互孤立的问题；对仿真结果的分析，明确了轴距、轮距、重心等结构参数的变化对行走系统滑移转向性能的影响，仿真结果验证了理论分析的正确性，并为滑移装载机行走系统设计中底盘结构参数的选取提供了一定的参考价值。
【关键词】：滑移装载机 行走系统 功率特性 联合仿真
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH243
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-9
• 目录9-13
• 第1章 绪论13-23
• 1.1 课题研究的背景和意义13-14
• 1.2 滑移装载机行走系统概述14-16
• 1.2.1 滑移装载机行走系统转向形式分类14-15
• 1.2.2 滑移装载机行走液压系统技术现状15-16
• 1.3 滑移装载机行走系统国内外研究现状16-19
• 1.3.1 国外研究现状16-18
• 1.3.2 国内研究现状18-19
• 1.4 液压系统功率特性国内外研究现状19-20
• 1.4.1 国外研究现状19
• 1.4.2 国内研究现状19-20
• 1.5 本文的主要研究内容20-23
• 第2章 滑移装载机行走系统功率特性理论研究23-47
• 2.1 滑移装载机行走系统组成及原理23-25
• 2.1.1 行走系统组成23-24
• 2.1.2 行走液压系统原理24-25
• 2.2 轮胎地面负载特性25-30
• 2.2.1 轮胎变形特性26-28
• 2.2.2 整车载荷分布28-29
• 2.2.3 轮胎剪切应力-位移关系29-30
• 2.3 直线行走功率特性30-33
• 2.3.1 直线行走运动学30-32
• 2.3.2 直线行走动力学32-33
• 2.3.3 直线行走功率特性33
• 2.4 滑移转向功率特性33-44
• 2.4.1 滑移转向一般原理33-34
• 2.4.2 滑移转向理论模型相关假设34
• 2.4.3 滑移转向运动学34-39
• 2.4.4 滑移转向动力学39-44
• 2.4.5 滑移转向功率特性44
• 2.5 行走系统结构参数的影响分析44-46
• 2.5.1 重心的影响45
• 2.5.2 轴距的影响45
• 2.5.3 轮距的影响45-46
• 2.6 本章小结46-47
• 第3章 滑移装载机行走系统实验研究47-65
• 3.1 实验设计47-52
• 3.1.1 测试工况设定47-49
• 3.1.2 测点布置49-51
• 3.1.3 实验仪器51-52
• 3.2 实验分析52-63
• 3.2.1 直线行走工况53-56
• 3.2.2 滑移转向工况56-63
• 3.3 本章小结63-65
• 第4章 滑移装载机行走系统仿真研究65-87
• 4.1 滑移装载机仿真建模65-72
• 4.1.1 滑移装载机多体动力学建模65-67
• 4.1.2 滑移装载机行走液压系统建模67-72
• 4.1.3 多物理场联合仿真接口72
• 4.2 行走系统典型工况仿真结果分析72-77
• 4.2.1 直线行走工况72-74
• 4.2.2 单边转向工况74-76
• 4.2.3 双边转向工况76-77
• 4.3 滑移装载机行走系统关键参数研究77-86
• 4.3.1 轴距对行走系统转向性能的影响分析78-81
• 4.3.2 轮距对行走系统转向性能的影响分析81-83
• 4.3.3 重心对行走系统转向性能的影响分析83-86
• 4.4 本章小结86-87
• 第5章 总结与展望87-89
• 5.1 全文工作总结87-88
• 5.2 后续研究展望88-89
• 参考文献89-93
• 致谢93-94

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 罗艳蕾;工程机械中静压传动系统形式及调节原理[J];有色金属(矿山部分);2003年01期

2 王意;行走机械液压驱动技术发展大观[J];液压气动与密封;2000年01期

3 王意;行走机械液压驱动技术发展大观(续)[J];液压气动与密封;2000年03期

4 刘仕平;毛青春;贾建涛;;泵控马达调速系统单神经元PID控制参数优化的改进算法[J];液压气动与密封;2007年02期

5 张海平;;测试是液压的灵魂[J];液压气动与密封;2010年06期

6 李侃;赵静一;;重型平板车液压系统与发动机功率匹配研究[J];中国机械工程;2009年06期

7 王意;行走机械液压驱动技术的前景[J];机电信息;2000年Z1期

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本文编号：282206