本文關鍵詞：電液流量匹配裝載機轉向系統(tǒng)特性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：裝載機作為工程建設中用量最大的機種之一,存在油耗高、排放大的問題。裝載機工作過程中轉向動作頻次高,并且其普遍裝配的定量泵轉向系統(tǒng)存在較高的能耗,因而轉向系統(tǒng)的節(jié)能研究是國內(nèi)外各廠商及學者的研究重點方向之一。目前國產(chǎn)小型裝載機普遍采用閥控負荷傳感轉向方式,該系統(tǒng)壓力雖與負載匹配,但定量泵的輸出流量正比于發(fā)動機轉速,不能根據(jù)負載需求進行調(diào)節(jié),因此該系統(tǒng)會產(chǎn)生與流量有關的能量損失。針對此問題,提出采用伺服電機獨立單方向驅動定量泵的電液流量匹配轉向控制方法,即在單位時間內(nèi),使電機所轉圈數(shù)與方向盤轉角成一定比例,方向盤停止轉動,電機也停止轉動,從而降低系統(tǒng)能耗。另外通過電磁閥將該控制系統(tǒng)與現(xiàn)有轉向系統(tǒng)并聯(lián),以便在伺服電機及其他元器件出現(xiàn)故障的情況下切換到原有轉向系統(tǒng)。為了降低轉向控制電機的裝機功率,回路中設置了蓄能器提升泵的動力。即將蓄能器的輸出壓力引到泵的出口,從而克服轉向系統(tǒng)在轉向初始階段的的峰值壓力。本文首先在多學科聯(lián)合仿真軟件SimulationX中建立了裝載機整機聯(lián)合仿真模型,其中主要對裝載機三維實體模型、全液壓負荷傳感轉向器、靜態(tài)優(yōu)先閥及輪胎-地面模型的建立進行了詳細論述。對裝配有負荷傳感轉向系統(tǒng)的裝載機在原地轉向各典型工況下進行了仿真計算;構建了裝載機轉向系統(tǒng)的試驗測試系統(tǒng),對比仿真與試驗測試結果,驗證了所建立的仿真模型的準確性。進一步將此仿真模型用于新的電液流量匹配轉向系統(tǒng),并進行仿真分析。對上述兩種轉向系統(tǒng)的能量效率及運行特性進行對比分析。仿真結果表明,在維持與原系統(tǒng)相同原地轉向特性的情況下,電液流量匹配轉向系統(tǒng)在空載低速轉向工況下降低系統(tǒng)能耗約36%,空載快速轉向工況為37%,正載中速轉向工況為39%,偏載中速轉向工況為28%。而行走正載轉向工況,相對原有定量泵系統(tǒng),新系統(tǒng)中泵所消耗能量降低38%,偏載工況為31%。仿真結果表明:電液流量匹配系統(tǒng)避免了系統(tǒng)中的高壓溢流損失與中位卸荷損失情況的出現(xiàn)。該系統(tǒng)使泵輸出流量隨轉向液壓缸的需求進行調(diào)節(jié),減少了轉向系統(tǒng)中有關流量的損失。該轉向控制方式對外載荷變化范圍大且操作動作頻繁的液壓系統(tǒng)的節(jié)能設計提供了一定的借鑒意義。
【關鍵詞】：輪式裝載機 轉向系統(tǒng) 流量匹配 聯(lián)合仿真 能耗
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH243
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 部分常量/變量含義11-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 課題背景及意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 課題所采用的研究方法與內(nèi)容18-20
• 1.3.1 研究方法18-19
• 1.3.2 研究內(nèi)容19-20
• 第二章 裝載機轉向系統(tǒng)樣機的建立20-34
• 2.1 輪式裝載機轉向機構組成與工作原理20
• 2.2 裝載機轉向系統(tǒng)類型簡述20-23
• 2.2.1 全液壓轉向系統(tǒng)21
• 2.2.2 全液壓流量放大轉向系統(tǒng)21-22
• 2.2.3 全液壓負荷傳感轉向系統(tǒng)22
• 2.2.4 同軸流量放大轉向系統(tǒng)22-23
• 2.2.5 線控轉向系統(tǒng)23
• 2.3 裝載機轉向系統(tǒng)三維模型的建立23-26
• 2.3.1 試驗樣機簡述23-25
• 2.3.2 裝載機轉向系統(tǒng)三維模型建立25-26
• 2.4 關鍵元件多體動力學模型建立26-30
• 2.5 裝載機轉向阻力30-33
• 2.5.1 裝載機輪胎動力學選型30-32
• 2.5.2 裝載機轉向工況32-33
• 2.6 本章小結33-34
• 第三章 轉向裝置機液聯(lián)合仿真模型建立34-44
• 3.1 裝載機轉向液壓系統(tǒng)工作原理34-35
• 3.2 液壓系統(tǒng)模型的建立35-40
• 3.2.1 轉向器液壓模型的建立35-37
• 3.2.2 靜態(tài)優(yōu)先閥模型的建立37-39
• 3.2.3 轉向液壓缸模型的建立39-40
• 3.3 轉向裝置機液聯(lián)合仿真模型的建立40-42
• 3.4 本章小結42-44
• 第四章 裝載機現(xiàn)有轉向系統(tǒng)試驗及仿真研究44-58
• 4.1 原地空載工況44-48
• 4.2 原地正載及偏載工況48-49
• 4.3 系統(tǒng)節(jié)能計算49-51
• 4.4 現(xiàn)有轉向系統(tǒng)仿真研究51-56
• 4.4.1 原地轉向仿真研究51-54
• 4.4.2 行駛轉向仿真研究54-56
• 4.5 本章小結56-58
• 第五章 電液流量匹配裝載機轉向系統(tǒng)研究58-70
• 5.1 電液流量匹配轉向系統(tǒng)的提出58-60
• 5.2 仿真結果分析60-63
• 5.3 能耗分析比對63-65
• 5.4 試驗儀器選型65-68
• 5.5 本章小結68-70
• 第六章 論文總結與工作展望70-74
• 6.1 論文總結70-71
• 6.1.1 工作總結70-71
• 6.1.2 論文創(chuàng)新點71
• 6.2 工作展望71-74
• 參考文獻74-80
• 致謝80-82
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文82

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1 胡烽;趙燕;;電動轉向系統(tǒng)技術研究現(xiàn)狀與展望[J];機械工程師;2006年02期

2 王東升;;轉向系統(tǒng)的三世人生[J];汽車觀察;2007年03期

3 苗政;周偉東;邵宏亮;;車輛機械轉向系統(tǒng)的使用與維護[J];農(nóng)業(yè)與技術;2009年02期

4 竺叢勝;;專于內(nèi),精于細 訪武漢捷隆汽車電動轉向系統(tǒng)有限公司總經(jīng)理姚利軍[J];汽車與配件;2009年50期

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6 譚淼;王雷;王暉;閆立濱;;轉向系統(tǒng)前期預測及優(yōu)化方法[J];汽車實用技術;2013年09期

7 楊

本文編號：251689