应急救援排障工程车工作装置拓扑优化与控制技术研究
发布时间：2021-09-07 09:20
随着社会的发展,国家为减少在自然灾害和人为事故中人民群众财产损失,越来越重视应急救援装备的发展。应急救援排障工程车是一种功能多样,行驶速度高,国内外应用广泛的重要应急救援装备之一,同时应急救援排障工程车也是一种工程机械,具有排放高、能耗高的特点。为缓解越发严峻的环境问题,以节能减排为目标,对应急救援排障工程车的挖掘工作装置从结构和液压控制技术两个方面展开研究。为减轻挖掘工作装置的重量,将多目标拓扑优化技术引入到挖掘工作装置的结构优化设计中,由于挖掘工作装置的受力状况复杂,考虑多种工况和频率子目标最终优化的结构才更能满足其使用要求。为解决多目标拓扑优化的关键问题-即各个子目标间权衡系数的确定,提出了一种基于初始优化状态和轻重层次的权衡系数确定法,根据该方法确定的综合目标函数进行优化,最终得到了较理想的挖掘工作装置动臂拓扑结构。为了进一步的改善工作装置的节能效果,提高应急救援排障工程车工作装置的能量利用效率,本文中提出了一种新的复合式动臂势能回收方法,将工作装置下落时的重力势能一部分转化为液压能储存在蓄能器中,一部分通过发电/电动机转化为电能储存在超级电容中,该方法没有节流、溢流损失。通过...
【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
某型号应急救援排障工程车
1、机架 2、动臂油缸 3、动臂 4、斗杆油缸5、斗杆 6、铲斗油缸 7、铲斗连杆、8、铲斗图2.1 挖掘工作装置构成简图如图 2.1 所示，应急救援排障工程车挖掘工作装置主要由 1、机架 2、动臂油缸3、动臂 4、斗杆油缸 5、斗杆 6、铲斗油缸 7、铲斗连杆、8、铲斗构成。为了适
动臂的铰接点设计的比较靠上，动臂油缸设计在动臂的内部，动臂设计为开式结构。在作业时液压系统控制挖掘作业装置上的三个油缸和回收装置相互配合完成作业。图2.2 动臂油缸液压控制原理示意图图 2.2 为挖掘工作装置动臂油缸控制原理示意图，图中的比例节流阀的作用是减缓液压冲击。动臂油缸所携带的负载质量较大、惯性大且启停频繁，为避免液压元件的损坏，需要采取一定的缓冲措施。动臂油缸控制采用阀控系统，优点是控制原理简单容易实现，其缺点是在动臂下落的过程中动臂的重力势能完全消耗在控制阀上转化为热能，存在较大的节流损失和溢流损失。表2.1 液压油缸的参数缸径（有杆）mm 缸径（无杆）mm 行程 mm 液压油压力 MP动臂油缸 65 110 982 21斗杆油缸 65 110 686 21铲斗油缸 55 80 872 21表 2.1 为应急救援排障工程车挖掘工作装置动力油缸的基本参数，液压油缸的
【参考文献】：
期刊论文
[1]液压挖掘机动臂势能再生系统的研究[J]. 贺福强,杜希亮,周金松,解思状,韩雄. 贵州大学学报(自然科学版). 2017(06)
[2]液压挖掘机动臂势能复合式再生系统的研究[J]. 贺福强,杜希亮,周金松,姚学练,韩雄. 液压与气动. 2017(12)
[3]面向多目标的汽车悬架控制臂拓扑优化研究[J]. 张志飞,陈仁,徐中明,贺岩松,李伟. 机械工程学报. 2017(04)
[4]基于平衡油缸的动臂势能回收系统参数设计与试验[J]. 任好玲,林添良,叶月影,付胜杰. 中国公路学报. 2017(02)
[5]基于Hyperworks大型卷板机上梁轻量化设计[J]. 吴劲松,周金宇. 机械设计与制造. 2016(10)
[6]三轿车后副车架多目标拓扑优化方法研究[J]. 李明轩,苏小平. 机械设计与制造. 2016(06)
[7]福岛核事故后我国核应急技术与装备研发并进[J]. 张金涛,张建岗. 中国核工业. 2016(05)
[8]液压挖掘机回转制动能的间接回收系统[J]. 柯坚,谭万秋,吴文海,邓斌,姚波. 液压与气动. 2016(04)
[9]基于蓄能器的动臂势能回收系统仿真研究[J]. 夏连鹏,葛磊,黄家海,权龙. 液压与气动. 2015(06)
[10]我国应急救援装备发展趋势[J]. 杨彬,梅涛. 劳动保护. 2014(12)
博士论文
[1]混合动力挖掘机回转驱动系统的控制技术研究[D]. 吴轩.湖南大学 2016
[2]复杂机械结构拓扑优化若干问题研究[D]. 杨姝.大连理工大学 2007
[3]液压挖掘机工作装置设计关键技术研究[D]. 杜文靖.吉林大学 2007
[4]挖掘装载机装载工作装置动力分析、动态应力仿真研究及动臂结构拓扑优化[D]. 范文杰.吉林大学 2006
硕士论文
[1]某牵引车车架多目标拓扑优化设计与分析[D]. 郭瑞武.太原理工大学 2016
[2]液压挖掘机斗杆结构优化研究[D]. 应涛涛.贵州大学 2015
[3]大型液压挖掘机工作装置轻量化研究[D]. 陈艳.太原科技大学 2014
[4]小型液压挖掘机动臂势能回收系统研究[D]. 章程.中南大学 2014
[5]液压挖掘机动臂势能回收系统技术研究[D]. 程晓融.西安建筑科技大学 2014
[6]液压挖掘机回转制动能量回收系统研究[D]. 徐晓.浙江大学 2012
[7]混合动力挖掘机动臂势能的闭式液压回收系统研究[D]. 郝天奇.吉林大学 2011
[8]重型货车车架结构的拓扑优化设计[D]. 巢媛.重庆大学 2007
本文编号：3389291
【文章来源】：贵州大学贵州省 211工程院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
某型号应急救援排障工程车
1、机架 2、动臂油缸 3、动臂 4、斗杆油缸5、斗杆 6、铲斗油缸 7、铲斗连杆、8、铲斗图2.1 挖掘工作装置构成简图如图 2.1 所示，应急救援排障工程车挖掘工作装置主要由 1、机架 2、动臂油缸3、动臂 4、斗杆油缸 5、斗杆 6、铲斗油缸 7、铲斗连杆、8、铲斗构成。为了适
动臂的铰接点设计的比较靠上，动臂油缸设计在动臂的内部，动臂设计为开式结构。在作业时液压系统控制挖掘作业装置上的三个油缸和回收装置相互配合完成作业。图2.2 动臂油缸液压控制原理示意图图 2.2 为挖掘工作装置动臂油缸控制原理示意图，图中的比例节流阀的作用是减缓液压冲击。动臂油缸所携带的负载质量较大、惯性大且启停频繁，为避免液压元件的损坏，需要采取一定的缓冲措施。动臂油缸控制采用阀控系统，优点是控制原理简单容易实现，其缺点是在动臂下落的过程中动臂的重力势能完全消耗在控制阀上转化为热能，存在较大的节流损失和溢流损失。表2.1 液压油缸的参数缸径（有杆）mm 缸径（无杆）mm 行程 mm 液压油压力 MP动臂油缸 65 110 982 21斗杆油缸 65 110 686 21铲斗油缸 55 80 872 21表 2.1 为应急救援排障工程车挖掘工作装置动力油缸的基本参数，液压油缸的
【参考文献】：
期刊论文
[1]液压挖掘机动臂势能再生系统的研究[J]. 贺福强,杜希亮,周金松,解思状,韩雄. 贵州大学学报(自然科学版). 2017(06)
[2]液压挖掘机动臂势能复合式再生系统的研究[J]. 贺福强,杜希亮,周金松,姚学练,韩雄. 液压与气动. 2017(12)
[3]面向多目标的汽车悬架控制臂拓扑优化研究[J]. 张志飞,陈仁,徐中明,贺岩松,李伟. 机械工程学报. 2017(04)
[4]基于平衡油缸的动臂势能回收系统参数设计与试验[J]. 任好玲,林添良,叶月影,付胜杰. 中国公路学报. 2017(02)
[5]基于Hyperworks大型卷板机上梁轻量化设计[J]. 吴劲松,周金宇. 机械设计与制造. 2016(10)
[6]三轿车后副车架多目标拓扑优化方法研究[J]. 李明轩,苏小平. 机械设计与制造. 2016(06)
[7]福岛核事故后我国核应急技术与装备研发并进[J]. 张金涛,张建岗. 中国核工业. 2016(05)
[8]液压挖掘机回转制动能的间接回收系统[J]. 柯坚,谭万秋,吴文海,邓斌,姚波. 液压与气动. 2016(04)
[9]基于蓄能器的动臂势能回收系统仿真研究[J]. 夏连鹏,葛磊,黄家海,权龙. 液压与气动. 2015(06)
[10]我国应急救援装备发展趋势[J]. 杨彬,梅涛. 劳动保护. 2014(12)
博士论文
[1]混合动力挖掘机回转驱动系统的控制技术研究[D]. 吴轩.湖南大学 2016
[2]复杂机械结构拓扑优化若干问题研究[D]. 杨姝.大连理工大学 2007
[3]液压挖掘机工作装置设计关键技术研究[D]. 杜文靖.吉林大学 2007
[4]挖掘装载机装载工作装置动力分析、动态应力仿真研究及动臂结构拓扑优化[D]. 范文杰.吉林大学 2006
硕士论文
[1]某牵引车车架多目标拓扑优化设计与分析[D]. 郭瑞武.太原理工大学 2016
[2]液压挖掘机斗杆结构优化研究[D]. 应涛涛.贵州大学 2015
[3]大型液压挖掘机工作装置轻量化研究[D]. 陈艳.太原科技大学 2014
[4]小型液压挖掘机动臂势能回收系统研究[D]. 章程.中南大学 2014
[5]液压挖掘机动臂势能回收系统技术研究[D]. 程晓融.西安建筑科技大学 2014
[6]液压挖掘机回转制动能量回收系统研究[D]. 徐晓.浙江大学 2012
[7]混合动力挖掘机动臂势能的闭式液压回收系统研究[D]. 郝天奇.吉林大学 2011
[8]重型货车车架结构的拓扑优化设计[D]. 巢媛.重庆大学 2007
本文编号：3389291
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