混合动力挖掘机回转系统仿真模型的建立与分析

对比混合动力挖掘机与传统挖掘机回转机构的参数设计,分析了其运动特性及各个回转过程,给出了一整套回转机构转动惯量、启制动力矩及回转阻力的计算方法和流程,在此基础上通过AMEsim搭建了传统挖掘机液压马达回转机构及混合动力挖掘机电机回转机构的系统模型,并给出了液压马达和电机回转系统的控制策略.通过实例计算和模型仿真得到了两...     

混合动力挖掘机回转系统仿真模型的建立与分析

对比混合动力挖掘机与传统挖掘机回转机构的参数设计,分析了其运动特性及各个回转过程,给出了一整套回转机构转动惯量、启制动力矩及回转阻力的计算方法和流程,在此基础上通过AMEsim搭建了传统挖掘机液压马达回转机构及混合动力挖掘机电机回转机构的系统模型,并给出了液压马达和电机回转系统的控制策略。通过实例计算和模型仿真得到了两种情况下的综合特性曲线,验证了分析过程和模型的正确性,为今后混合动力挖掘机回转机构的计算分析和仿真提供了一套行之有效的方法。     

混合动力挖掘机回转系统设计

传统液压挖掘机采用液压马达驱动回转平台,液压马达效率较低,且回转马达启动时,由于液压泵输出的流量大于马达所需流量会产生溢流损失;在制动过程中,回转系统的动能不仅未被吸收反而转换成热能,增加了系统的散热负担。在传统挖掘机上通过引入回转电机代替原有的液压马达,一方面可提高能量利用率,另一方面可有效回收回转制动所产生的能量以达到节能的目的。     

应用能量法计算液压挖掘机回转制动角

在液压挖掘机的设计中,将回转制动角调整至合理范围之内是一项重要内容.根据液压挖掘机回转马达和回转支承参数,给出作用在回转平台上的制动力矩表达式.应用能量守恒原理,通过回转平台动能与制动力矩做功相等的关系,推导出回转制动角的表达式.实际计算某型液压挖掘机的回转制动角,结果表明,所得计算值与实际测量的差值为5°,指出该差值应为实际存在数值,其大小与液压油黏度、管路阻尼、实际机械效率及挖掘机姿态等有关.认为利用所提出的方法可以计算调整现有挖掘机的回转制动角,可为回转马达、减速器和回转支承的选型提供一定的依据.     

浅谈履带式液压挖掘机回转马达及减速器的选型

在进行挖掘机液压系统设计时,由于没有确切的衡量指标,回转马达及减速器总成的选型一直是一个难题。对比较成熟的,整机重量为5~25 t的液压挖掘机技术参数进行统计分析,得出回转角加速度、回转速度与整机重量关系的回归方程,利用该方程可以对此区间的挖掘机回转马达参数进行计算,从而比较合理地选择回转马达。     

VOLVO挖掘机液压系统组成、隐患分析及预防措施

通过对VOLVO液压挖掘机的液压系统进行分析,说明了挖掘机液压系统由主泵、主阀、回转马达、行走马达、油缸及油管、油箱、液压油等组成,其分别充当着控制调节装置、执行元件、辅助元件和工作介质的作用。提出了挖掘机的液压系统可能出现液压油油温高、进空气、污染隐患,并通过对其产生的原因进行分析并提出了预防的措施。     

液压挖掘机回转系统数学模型与试验验证

通过对液压挖掘机回转系统的分析,推导出带有节流阀的回转系统数学模型,并通过在某30t试验型挖掘机上应用数学模型进行计算及试验验证,证明了模型的正确性,为回转系统定量分析提供理论依据。     

全回转液压挖掘机转动惯量和起动加速时间的简测法

全回转液压挖掘机回转平台的起动加速时间(包括制动时间)和转动惯量是挖掘机设计中的重要参数之一,它直接影响到作业效率和液压马达等元件的选择和设计。一般测定的方法是通过电测测定起动加速时间,进而计算出转动惯量。我们在挖掘机的性能试验中,使用了较为简便的测量方法,此法也适于一般全回转的液压工程机械。     

浅谈全液压全回转挖掘机液压系统的维修

全液压全回转履带式挖掘机的液压系统由液压泵、控制阀、液压缸、液压马达、管路、液压油箱等组成,通过液压泵将发动机的动力传递给液压缸(液压马达)等执行元件,推动工作装置动作,从而完成整机行走、转台回转、大臂升降、小臂收放、铲斗转动等作业。从节省燃料与提高作业效率出发,液压系统的控制部分设计精密、原理复杂,所以出现故障较难判断。本文以日本小松制作所生产的PC200-5型挖掘机为例,讲述了液压系统常见故障——"大臂举升缓慢无力"的诊断与排除方法。     

挖掘机回转液压系统的仿真研究

为了降低新型挖掘机产品的开发成本和缩短开发周期,以国内某7吨级液压挖掘机为蓝本,利用AMESim系统建立了液压挖掘机的回转液压系统仿真模型.对回转液压系统进行了仿真,并通过实验进行验证.结果表明:仿真模型能正确地模拟实际回转液压系统.     

全功率变量泵驱动的液压挖掘机转台运动分析

本文对全功率变量泵驱动的液压挖掘机回转机构,满斗回转工况按全功率变量系统考虑;空斗回转工况按定量系统考虑,进行运动分析,导出了计算公式并给出实例,提出了转台回转速度的计算方法。     

变量系统液压挖掘机回转机构转台运动分析CAD

根据双泵双回路全功率变量泵驱动的液压挖掘机的特点,详细地分析了该驱动方式下液压挖掘机回转机构的一般运动规律．挖掘机作业时,转台运动分析满斗回转工况应按全功率变量泵系统考虑,而空斗返回工况应按定量泵系统考虑．在此基础上建立计算模型,研制计算软件．通过实例计算,完成了对WY40液压挖掘机回转机构转台运动分析;得出相应的计算结果,绘制出了转台运动动态特性曲线．     

液压挖掘机回转机构异响分析流程及解决方案

一台37t级液压挖掘机调试时出现回转机构异响,经调查与分析发现,以往的回转机构异响处理方式浪费了大量人力、物力与财力,且不利于以后快速解决和避免类似问题.根据液压挖掘机回转机构组成,将回转机构异响分为回转支承异响、回转马达异响和啮合异响.对每一种回转机构异响进行分析,确定8大类20小类回转机构异响原因,并针对各种原因提出解决方案,建立回转机构异响原因分析流程图.对37 t级液压挖掘机回转机构异响进行分析,确定回转机构异响的原因,采取相应措施消除异响后,车辆长时间使用未出现回转机构异响的现象.     

全功率变量泵驱动的液压挖掘机回转机构运动参数计算

双泵全功率变量泵驱动的液压挖掘机在挖掘作业中,回转机构运动分析的困难在于:当全功率变量泵进入变量特性阶段,液压系统中的流量如何根据回转马达和工作液压缸中的瞬时压力之和来确定;回转机构的驱动力矩如何根据回转马达中的瞬时压力来计算。目前所采用的无论是按定量泵驱动方式或者是按分功率变量泵的驱动方式所进行的回转机构运动分析都没有解决这一问题。本文从双泵全功率变量泵的变量特性出发,详尽地分析了该驱动方式下回转机构的一般运动规律,建立了运动分析的数学模型和数值计算方法,为评价回转机构设计合理性奠定了基础。     

挖掘机回转啮合齿轮端面干涉分析及改进

简要介绍了挖掘机回转装置的结构组成和工作原理,分析了回转啮合齿轮受力状态,阐述了回转啮合齿轮在高负载过程中出现的齿面上端部干涉现象,提出回转机构输出轴的悬臂结构是造成该干涉现象的根本原因,并从结构设计、装配、选材等方面总结了多种改进方案,重点介绍了不等高装配、鼓形齿面、齿向厚度递减和齿上端部增加阶梯差等4项方案.通过,主机回转异响故障的分析与解决实践,验证了齿向厚度递减改进措施效果明显,回转齿轮工作性能大幅提升,使用寿命显著延长.     

A 3D model based control of an excavator

New technologies facilitate machine control systems, which use data from CAD and 3D measurement systems to automatically control construction machinery, such as an excavator. This paper examines the possibilities of controlling a six degrees of freedom (DOF) excavator with the final objective of controlling the movements of the excavator by using a positioning system such as a GPS in conjunction with a CAD model of the road surface. In comparison with the traditional 4 DOF machine, the excavator was provided with two additional degrees of freedom by applying a 2 DOF Rototilt, an accessory commonly in use. To study this problem, Msc.Adams with Matlab/Simulink was used as a simulation environment. In this paper the path of the bucket is calculated by using the CAD reference of the target plane.     

液压挖掘机动力系统试验台故障停机率降低策略

以液压挖掘机试验台动力系统为研究对象,采用系统失效模式及后果分析方法( Failure Mode and Effects Analysis,FMEA),确定液压挖掘机试验台动力系统的关键部件,再运用组件失效模式及后果分析方法判断各部件的主导故障,制定相应的故障停机率降低策略,并通过实例来进一步说明.     

中型液压挖掘机装配车间工艺设计

针对某中型液压挖掘机装配车间的工程设计任务,通过采用诸如助力机械手、多轴拧紧机、RGV系统、AGV系统、自动拣选系统、自行小车系统、地下输送系统、翻转变位机、结构件抓取机、结构件重型立体库、尾气收集系统等先进设备,显著提升生产率,缩短生产流程。实现了挖掘机装配过程的自动化和物料配送过程的无人化。     

GJW111A型轮胎式液压挖掘机动力系统

考虑客户提出的节能、环保要求,需将GJW111型轮胎式液压挖掘机原发动机更换为满足国Ⅱ排放标准的康明斯发动机.设计改型产品GJW111A型轮胎式液压挖掘机的动力系统,在其他功能模块基本保持不变的情况下,根据负载的特点确定发动机参数和散热器参数.通过计算和分析,选择发动机及冷却系统,使匹配达到最优的效果,并保证挖掘机的动力性能,从而提高整机的工作效率,最大限度地满足客户需求.     

Dynamically optimal trajectories for earthmoving excavators

We consider the problem of generating time-efficient, minimum torque motions for earthmoving excavators. Limits on actuator forces, as well as on joint velocities and accelerations, are assumed given, and the objective is to produce the fastest possible minimum torque motions while avoiding torque saturation limits. Relying on a set of recursive geometric algorithms for calculating the excavator dynamics that also calculates analytic gradients and Hessians of the dynamics as a by-product, we develop robust, reliable algorithms that generate such optimal trajectories. The resulting trajectories are compared with actual digging motions of experienced operators.