【摘要】：礦用鏟運機是一種重要的工程機械,是礦山無軌運輸設備的一種,主要應用于井下煤炭的短壁開采工作面。轉向系統(tǒng)是鏟運機的一個重要組成部分,它的性能直接決定著鏟運機的工作性能,因此研究轉向系統(tǒng)的動態(tài)特性具有十分重要的意義。本文以17C00CLX3型礦用防爆膠輪鏟運機為研究對象,對鉸接車輛轉向機構的工作原理進行分析,在此基礎上建立滿載原地轉向時轉向阻力矩的數學模型,并對影響其大小的因素及其影響趨勢進行分析。詳細分析了負荷傳感型全液壓轉向系統(tǒng)的工作原理,在分析優(yōu)先閥和轉向器的結構及工作原理的基礎上,利用AMEsim的HCD庫建立優(yōu)先閥和轉向器的模型,并對所建模型進行仿真測試,分析其動態(tài)特性,驗證所建模型的正確性。采用AMEsim軟件建立液壓控制系統(tǒng)模型,利用ADAMS建立鏟運機的多體動力學模型,以AMEsim為主仿真軟件進行機液聯合仿真,主要對滿載快速、滿載慢速和空載快速三種工況進行仿真。在不同的工況條件下,主要對通過優(yōu)先閥的流量,轉向油缸的活塞桿移動速度、位移,轉向油缸的壓力以及轉向過程中地面對輪胎的作用力等仿真結果進行對比分析。針對轉向過程油缸的壓力脈動問題,以左右兩側油缸的行程差和系統(tǒng)壓力為目標函數,油缸的鉸接點位置為設計變量,采用遺傳算法對轉向機構進行優(yōu)化設計,對優(yōu)化后的機構再次進行機液聯合仿真,與優(yōu)化前的仿真結果進行對比。本文對負荷傳感型全液壓轉向系統(tǒng)進行了機液聯合仿真,并針對轉向過程中的壓力脈動問題進行了優(yōu)化設計,優(yōu)化結果證明優(yōu)化后的機構在轉向過程中轉向力臂差明顯小于優(yōu)化前的機構,并且油缸的壓力波動以及系統(tǒng)壓力都明顯減小。本文的研究為以后的轉向機構的設計提供了一定的理論支持,具有十分重要的意義。
[Abstract]:Mine scraper is an important construction machinery and a kind of trackless transportation equipment. It is mainly used in short wall mining face of underground coal. Steering system is an important part of LHD, and its performance directly determines the working performance of LHD. Therefore, it is of great significance to study the dynamic characteristics of steering system. Taking 17C00CLX3 type explosion-proof rubber wheel scraper as the research object, this paper analyzes the working principle of steering mechanism of articulated vehicle, and establishes the mathematical model of steering resistance moment when turning in situ with full load. The factors that affect its size and its influence trend are analyzed. The working principle of full hydraulic steering system based on load sensing is analyzed in detail. On the basis of analyzing the structure and working principle of priority valve and steering gear, the model of priority valve and steering gear is established by using HCD library of AMEsim. The model is simulated and tested, and its dynamic characteristics are analyzed to verify the correctness of the model. The hydraulic control system model is established by AMEsim software, the multi-body dynamics model of LHD is established by ADAMS, and the combined simulation of machine and liquid is carried out by using AMEsim software. The simulation is mainly carried out under three working conditions: full load speed, full load slow speed and no load speed. Under different working conditions, the simulation results of flow rate of priority valve, piston rod moving speed, displacement, pressure of steering cylinder and the force of ground facing tire in steering process are compared and analyzed. Aiming at the pressure pulsation of the cylinder during the steering process, the stroke difference and the system pressure of the two sides of the cylinder are taken as the objective function, and the hinge position of the cylinder is taken as the design variable, and the steering mechanism is optimized by genetic algorithm. The optimized mechanism was simulated again, and the results were compared with those before optimization. In this paper, the load sensing full hydraulic steering system is simulated, and the pressure pulsation in the steering process is optimized. The optimization results show that the steering arm difference of the optimized mechanism is obviously smaller than that of the mechanism before the optimization, and the pressure fluctuation of the cylinder and the pressure of the system are obviously reduced. The research in this paper provides some theoretical support for the design of steering mechanism in the future, which is of great significance.
【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】：TD422.4

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本文編號：2394633