中型液壓挖掘機(jī)裝載及復(fù)位動(dòng)作協(xié)同性研究.pdf

1、裝車工況是中型液壓挖掘機(jī)最重要的工況之一，其裝車工況由挖掘、裝載、卸料和復(fù)位四個(gè)動(dòng)作循環(huán)組成，裝載與復(fù)位動(dòng)作主要由動(dòng)臂油缸和回轉(zhuǎn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，其工作時(shí)間占整個(gè)裝車循環(huán)時(shí)間的60％以上，而裝載、復(fù)位動(dòng)作是大慣性、大扭矩、多變負(fù)載的運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)作可控性和協(xié)同性差、工作效率低等缺點(diǎn)。為了提高液壓挖掘機(jī)裝載動(dòng)作的協(xié)同性和工作效率，本研究從協(xié)同動(dòng)作的評(píng)價(jià)方法、耦合的關(guān)系與控制策略和液壓執(zhí)行器的負(fù)載特性等方面進(jìn)行了研究分析。
　　 在參考相關(guān)

2、文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上提出了液壓挖掘機(jī)雙液壓執(zhí)行器（簡(jiǎn)稱執(zhí)行器）工作協(xié)同性評(píng)價(jià)方法的數(shù)學(xué)表達(dá)式，引入了耦合矩陣和方差分析的評(píng)價(jià)方法用于評(píng)價(jià)兩者之間的交互影響程度，實(shí)驗(yàn)表明液壓挖掘機(jī)工作裝置姿態(tài)和鏟斗內(nèi)載荷對(duì)協(xié)同性影響顯著。
　　 通過(guò)挖掘機(jī)裝載動(dòng)作的原理和負(fù)載顯著影響協(xié)同性的結(jié)論，對(duì)回轉(zhuǎn)馬達(dá)的負(fù)載來(lái)源通過(guò)建模的形式進(jìn)行了分析。在簡(jiǎn)化上車結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上，從摩擦阻力矩、空間結(jié)構(gòu)的慣性力以及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量隨工作姿態(tài)變化的特性等方面建立了數(shù)學(xué)模型，并

3、提出了降低和優(yōu)化負(fù)載壓力的方法。在進(jìn)行物理等效模型的基礎(chǔ)上，利用力學(xué)分析方法，得到了靜態(tài)下動(dòng)臂油缸位移與油缸負(fù)載的關(guān)系曲線，動(dòng)態(tài)下動(dòng)臂油缸關(guān)于角度、角速度的函數(shù)關(guān)系方程。
　　 針對(duì)裝載動(dòng)作的雙執(zhí)行器耦合關(guān)系，利用控制理論的方法，通過(guò)把流量方程進(jìn)行線性化處理和拉氏變換，求解其耦合矩陣，結(jié)果表明耦合度的大小與兩個(gè)執(zhí)行器負(fù)載壓力、馬達(dá)排量、油缸大腔面積、閥芯位移-流量關(guān)系等有關(guān)。在此基礎(chǔ)上提出了協(xié)同控制的壓差互控液壓子回路，通過(guò)理論