轮式装载机工作装置机液联合仿真研究

发布时间：2017-04-09 15:02

  本文关键词：轮式装载机工作装置机液联合仿真研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：国产ZL50型装载机工作时间三项和(提升、卸料、下降)是14-18秒,而国外同类型装载机的工作时间三项和比上述时间节省2-4秒。本研究通过对ZL50型装载机建立力学模型,模拟其工作装置插入、掘起、提升、卸料和下降的循环过程,分析其在每个环节中的运动和受力状态,探索降低装载机工作装置的工作循环时间的有效途径。 (1)通过对ZL50型装载机实体进行全面的测绘,建立了其工作装置的结构力学模型。 (2)分析了装载机工作装置的受力情况和插入掘起过程中可能出现的四种不同的工况(只有水平方向对称,只有竖直方向对称,水平和竖直方向都对称以及水平和竖直方向都不对称的工况)。并根据公式计算得出了装载机工作装置的插入阻力、掘起阻力和物料重力三个阻力。 (3)分别在两软件中建立动力学模型和液压系统模型,并通过接口模块连接成为联合仿真模型。仿真获得了装载机的动臂和摇臂油缸的推力、速度、位移以及两组油缸有、无杆腔中油压随时间的变化曲线。通过分析这些曲线确定了一个工作循环时间为17.5秒。 (4)确定了ZL50型装载机工作效率低下的原因,并以此对动臂的厚度和动臂与动臂油缸的铰接点位置进行了优化。获得动臂的极限厚度是57mmm,动臂与动臂油缸的最佳铰接点位置坐标是(713,584)(以动臂与机架的铰接点为坐标原点,单位mm)。再次联合仿真后得到上述曲线,分析曲线得知工作循环时间缩短2.1秒。
【关键词】：ZL50型装载机 载荷分析 液压系统 联合仿真
【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH243
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1. 绪论8-19
• 1.1. 课题的提出11-14
• 1.2. 国内外轮式装载机研究现状14-17
• 1.2.1. 国内外轮式装载机的发展现状14-16
• 1.2.2. 装载机工作装置国内外研究现状16-17
• 1.3. 本文的主要研究内容和期望成果17-19
• 2. ZL50型装载机工作装置结构和力学分析19-30
• 2.1. ZL50型装载机工作循环和原理19-20
• 2.2. ZL50型装载机工作装置的结构组成20-24
• 2.3. 工作装置的受力分析24-26
• 2.4. 阻力的计算26-29
• 2.5. 本章小结29-30
• 3. ZL50型装载机工作装置模型建立30-43
• 3.1. 装载机工作装置数学模型的建立30-32
• 3.1.1. 各铰接点位置坐标的代数计算式30-32
• 3.1.2. 两组油缸活塞杆伸出长度的计算代数式32
• 3.2. 装载机铲斗的设计32-34
• 3.3. 利用外包络线法设计动臂和摇臂34-36
• 3.4. 动臂油缸和摇臂油缸的设计计算36-38
• 3.5. 装载机工作装置三维造型和组装38
• 3.6. 装载机工作装置模型导入ADAMS软件中38-42
• 3.7. 本章小结42-43
• 4. ZL50型装载机工作装置机液联合仿真及结果分析43-60
• 4.1. 装载机液压系统43-45
• 4.2. 装载机液压系统在AMESim软件模型的转化和建立45-47
• 4.3. 联合仿真模型的建立47-53
• 4.4. 联合仿真结果与分析53-59
• 4.5. 本章小结59-60
• 5. ZL50型装载机工作装置的优化60-80
• 5.1. 装载机动臂的有限元分析60-69
• 5.1.1. 有限元分析方法简介60-61
• 5.1.2. 有限元分析软件简介和使用61-62
• 5.1.3. 有限元模型的建立62
• 5.1.4. 动臂各铰接点的受力分析62-65
• 5.1.5. 动臂模型有限元求解和分析65-69
• 5.2. 最优铰接点的确定69-74
• 5.3. 优化动臂后的工作装置联合仿真结果及分析74-78
• 5.4. 本章小结78-80
• 6. 结论与展望80-81
• 6.1. 论文总结80
• 6.2. 工作展望80-81
• 参考文献81-84
• 个人简介84-85
• 导师简介85-86
• 获得成果目录86-87
• 致谢87

【参考文献】

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本文编号：295489