【摘要】：液壓挖掘機作為工程機械中被應(yīng)用最廣泛的工程設(shè)備,在各類工程建設(shè)項目中發(fā)揮著重要的作用。工作裝置作為液壓挖掘機的執(zhí)行裝置,直接與挖掘?qū)ο笞饔?因此挖掘機的工作裝置也成為了眾多學(xué)者研究的重點。以挖掘機工作裝置為基礎(chǔ),針對其挖掘性能與結(jié)構(gòu)強度的研究一直是挖掘機研究領(lǐng)域的熱點,但無論是挖掘性能的分析還是結(jié)構(gòu)強度的研究都必須首先確定作業(yè)過程中工作裝置的載荷譜,因此可以認為準確獲取工作裝置載荷譜是對液壓挖掘機進行深入研究的基礎(chǔ)。針對挖掘過程中工作裝置載荷譜難以獲取的問題,本文結(jié)合對某國產(chǎn)36t反鏟液壓挖掘機的試驗測試提出了一種通過數(shù)值模擬仿真來獲取工作裝置載荷譜的方法,具體研究內(nèi)容如下:(1)在對反鏟液壓挖掘機工作裝置的結(jié)構(gòu)特點進行分析的基礎(chǔ)上,建立了挖掘機工作裝置的運動學(xué)模型,為后續(xù)建立挖掘土壤的挖掘阻力模型奠定了基礎(chǔ)。(2)選取了液壓挖掘機三種典型挖掘方式對應(yīng)的三條挖掘軌跡,分別測試記錄了對應(yīng)挖掘方式下工作裝置轉(zhuǎn)角及液壓缸壓力的時間歷程曲線。(3)在LS-PREPOST平臺中搭建了鏟斗挖掘土壤的動力學(xué)仿真模型,使鏟斗模型盡可能追蹤試驗過程中的挖掘軌跡,帶入LS-DYNA中進行求解,并將仿真結(jié)果與實測數(shù)據(jù)進行了對比,驗證了仿真模型的可靠性。(4)以鏟斗挖掘土壤動力學(xué)仿真模型為基礎(chǔ),進一步研究了鏟斗單獨挖掘與斗桿單獨挖掘方式下鏟斗的切入角度與切削速度對挖掘過程中鏟斗受到的阻礙作用的影響,進一步計算得到了各種挖掘方式下最優(yōu)的鏟斗切入角度與切削速度。
【圖文】：

上各個鉸點的受力。在得到工作裝置所受載荷的情況下過程中應(yīng)力分布情況做進一步的分析，而這也是對挖掘設(shè)計與疲勞分析的前提。本章通過搭建挖掘機工作裝置挖掘過程中隨工作裝置姿態(tài)發(fā)生變動的三組相對轉(zhuǎn)角數(shù)與小腔的壓力變化情況。裝置測試平臺的搭建的測試對象為一臺 36t 反鏟液壓挖掘機，，其基本參數(shù)如表 3.1 所示，測試地點為湖州某試驗場，作業(yè)對象為三級土 NS-DAC3000 多通道數(shù)據(jù)采集器，可同時采集多個角位饋的信號。數(shù)據(jù)采集器當(dāng)中安裝有 DRA-30AD 與DRA-3可對多個通道同步進行數(shù)據(jù)的采樣。本測試平臺將使用據(jù)采集器對液壓挖掘機挖掘過程中工作裝置的相對角位時的采集。

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文表 3.1 測試樣機基本參數(shù)Tab.3.1 Hydraulic excavator basic parameters整機質(zhì)量 動臂總長 斗桿總長 鏟斗容量36.5t 6.47m 2.91m 1.6m33.2.1 角位移測試在挖掘機工作裝置上安裝角位移傳感器主要是為了測量工作裝置的三組相對轉(zhuǎn)角。本平臺使用的是基于電位計原理的角位移傳感器，將角位移傳感器的旋轉(zhuǎn)軸與工作裝置銷軸通過聯(lián)軸器保持同心固聯(lián)，傳感器的外殼通過安裝架與工作裝置固聯(lián)，這樣就保證了挖掘機在挖掘過程中傳感器的旋轉(zhuǎn)軸隨工作裝置銷軸的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動，實時向數(shù)據(jù)采集器反饋測試數(shù)據(jù)。圖 3.2 所示為測試實驗中使用的角位移傳感器與角位移傳感器的安裝圖，角位移傳感器的主要技術(shù)參數(shù)如表 3.2 所示。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU621

【參考文獻】

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本文編號：2590995