礦用蓄電池電機(jī)車液壓制動(dòng)系統(tǒng)仿真分析與機(jī)構(gòu)參數(shù)穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、礦用蓄電池電機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)性能對(duì)保障其安全運(yùn)行和運(yùn)輸效率非常重要。本文以湖南某公司生產(chǎn)的8噸礦用蓄電池電機(jī)車為研究對(duì)象,綜合運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法、機(jī)械系統(tǒng)建模與動(dòng)態(tài)分析方法、現(xiàn)代控制理論、流體傳動(dòng)與控制方法等理論,系統(tǒng)分析了礦用蓄電池電機(jī)車制動(dòng)過程力學(xué)行為,構(gòu)建了其液壓制動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真模型,并對(duì)礦用蓄電池電機(jī)車閘瓦連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)系統(tǒng)分析和研究了礦用蓄電池電機(jī)車制動(dòng)過程力學(xué)行為及其數(shù)學(xué)

2、模型。通過對(duì)礦用蓄電池電機(jī)車手輪閘瓦制動(dòng)過程力學(xué)行為分析,探討了制動(dòng)力與閘瓦壓力關(guān)系式,進(jìn)行了制動(dòng)減速度數(shù)學(xué)模型和制動(dòng)距離數(shù)學(xué)模型研究,并計(jì)算礦用蓄電池電機(jī)車在不同工況下的制動(dòng)時(shí)間、制動(dòng)距離和閘瓦平均壓力。
　　(2)構(gòu)建了基于能量回收的礦用蓄電池電機(jī)車液壓制動(dòng)系統(tǒng)。詳細(xì)分析了礦用蓄電池電機(jī)車結(jié)構(gòu)和制動(dòng)特點(diǎn),系統(tǒng)研究了能量回收制動(dòng)方式,分別研究了液壓能量回收裝置、拉桿閘瓦制動(dòng)裝置和液壓伺服控制裝置組成及功能,構(gòu)建了基于能量回收的礦

3、用蓄電池電機(jī)車液壓制動(dòng)系統(tǒng)。
　　(3)運(yùn)用AME/Sim軟件進(jìn)行了礦用蓄電池電機(jī)車液壓制動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模與仿真分析。由AME/Sim的模擬仿真平臺(tái)建立了基于能量回收的礦用蓄電池電機(jī)車液壓制動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型;仿真分析了電機(jī)車進(jìn)行正常制動(dòng)和緊急制動(dòng)情況下電機(jī)車速度、閘瓦平均壓力、蓄能器壓力隨時(shí)間變化規(guī)律。結(jié)果表明,與傳統(tǒng)制動(dòng)相比較,礦用蓄電池電機(jī)車正常與緊急制動(dòng)情況下,液壓制動(dòng)時(shí)間分別降低了19％和28.9%,制動(dòng)距離分別降低了19

4、.9%,33.1%。
　　(4)考慮桿件加工誤差和轉(zhuǎn)動(dòng)副間隙影響,對(duì)礦用蓄電池電機(jī)車閘瓦制動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先對(duì)礦用電機(jī)車閘瓦制動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行分析,建立理想狀況下的閘瓦制動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。然后,考慮轉(zhuǎn)動(dòng)副間隙對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,建立計(jì)入轉(zhuǎn)動(dòng)副模型的閘瓦制動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。最后,以機(jī)構(gòu)桿長為設(shè)計(jì)變量,以轉(zhuǎn)動(dòng)副間隙、間隙副接觸角和桿件加工誤差為噪聲因素,建立以閘瓦制動(dòng)距離誤差均值和標(biāo)準(zhǔn)差最小化為目標(biāo)的