面向液压系统的挖掘机工作装置机构优化

发布时间：2019-09-05 08:11

【摘要】：挖掘机工作装置是作业工况最主要的直接完成者,挖掘机的工作装置结构合理性与挖掘机整机工作性能息息相关,所以挖掘机工作装置机构优化设计一直是提高整机工作性能的关键问题。液压挖掘机的挖掘工况复杂,系统效率不高,且我国国内液压元件制造质量不稳定,高压液压件大多还依靠国外进口。本课题从机构学的角度通过机构优化的方法,在满足现有要求的工况的前提下,降低液压系统的压力和流量,对于降低系统能量损失和提高国产液压系统的使用寿命,扩大国产液压系统的使用范围,提高国产挖掘机工作装置机构设计技术等方面,做了一些新的尝试。本课题研究内容如下：(1)对带偏置的有源II级杆组(RPRR)进行运动分析,采用有源杆组和II级杆组方法对挖掘机工作装置进行正解分析,运用杆组法对挖掘机工作装置进行运动学逆解分析。(2)提出挖掘机工作装置运动规划的概念。基于挖掘机工作装置正解和逆解,分别提出了规划油缸运动的规划方法和规划铲斗运动的规划方法,对挖掘机工作装置进行运动规划。(3)对偏置式液压缸进行运动和受力分析,分析偏置对液压缸的流量和压力的影响,增加摆动式液压缸的偏置量作为优化变量,并给出偏置的约束条件。(4)通过对挖掘机挖掘工况和挖掘阻力分析,为挖掘机工作装置机构优化的优化工况的确定奠定了基础。对挖掘机工作装置进行静力分析,得出挖掘力与工作装置油缸推力和工作装置铰点相对位置之间的关系。(5)确定挖掘机工作装置机构优化工况。在满足挖掘工况要求的前提下,以工作装置在主要作业区域内作业,工作装置油缸输入的最大功率最小为优化目标建立挖掘机工作装置机构优化数学模型,并利用MATLAB软件优化工具箱进行优化求解。(6)以斗容为0.8m3的WY200型单斗反铲液压挖掘机为例进行工作装置机构优化实例分析,验证本课题的工作装置机构优化理论。
【图文】：

连杆机构,结构形式

进行如下的通用性处理：逡逑１、护斗四连杆机构的通用性处理逡逑由于护斗连杆的结构类型比较多如图２－１所示，每种结构都有各自的优缺点。逡逑为了使得分析具有通性，，故而将这几种ｒ斗连杆结构综合成图２－１中图Ｄ的结构，根逡逑据ＡＨＭＮ的边长的不同取值方法就可Ｗ得到不同的护斗连杆机构，例如ＭＮ长度为逡逑０时，即为图Ｃ的结构；当ＨＭ＝ＨＮ时，即为图Ｂ的结构。逡逑桑霉霉爹＂逡逑Ａ逦Ｂ逦Ｃ逦Ｄ逡逑１—折斗油缸；２—斗杆；３—摇杆；４—折斗连杆；５—护斗逡逑图２－１护斗连杆机构的结构形式逡逑７逡逑

液压挖掘机,工作装置,油缸,连杆机构

进行如下的通用性处理：逡逑１、护斗四连杆机构的通用性处理逡逑由于护斗连杆的结构类型比较多如图２－１所示，每种结构都有各自的优缺点。逡逑为了使得分析具有通性，故而将这几种ｒ斗连杆结构综合成图２－１中图Ｄ的结构，根逡逑据ＡＨＭＮ的边长的不同取值方法就可Ｗ得到不同的护斗连杆机构，例如ＭＮ长度为逡逑０时，即为图Ｃ的结构；当ＨＭ＝ＨＮ时，即为图Ｂ的结构。逡逑桑霉霉爹＂逡逑Ａ逦Ｂ逦Ｃ逦Ｄ逡逑１—折斗油缸；２—斗杆；３—摇杆；４—折斗连杆；５—护斗逡逑图２－１护斗连杆机构的结构形式逡逑７逡逑
【学位授予单位】：福州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU621

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