液压挖掘机工作装置机液联合仿真研究

论文摘要

随着科学技术的不断发展,液压传动与控制系统的应用范围不断扩大,液压系统的性能和控制精度不断提高。挖掘机作为工程机械的主要机种之一,在我国经济建设中发挥着越来越大的作用,提高挖掘机的控制精度,增强其环境适应能力,改进液压系统的动态特性,是我国挖掘机生产厂家函待解决的问题。计算机仿真技术的运用,不仅可以预测系统的性能,减少设计时间,还可以对系统进行整体分析和评估,从而达到优化系统、缩短设计周期和提高系统稳定性的目的。本文以某型液压挖掘机工作装置为原型,对其在挖掘过程中机械系统和液压系统的变化规律展开研究。首先分析了工作装置的机械系统和液压控制系统的组成,计算了挖掘过程中的挖掘阻力。借助三维实体造型软件Pro/E和机械系统仿真软件ADAMS,建立液压挖掘机工作装置的物理模型,并对其进行运动学和动力学仿真分析,研究了挖掘机工作装置在挖掘过程中机械系统的响应情况；借助液压控制系统仿真软件EASY5建立挖掘机工作装置各个回路和整机的液压系统模型,分析了工作装置液压系统的静、动态特性。在此基础上,建立完整的挖掘机工作装置机液一体化系统模型,通过对挖掘过程中机械系统与液压系统的联合仿真,分析了液压系统与相应机械系统的互动响应特性,掌握了较为真实准确的整机动态特性。研究表明,运用这种方法对液压挖掘机及其它工程机械的液压系统进行仿真分析,能够缩短设计周期,避免设计错误,为工程机械液压系统的优化设计和整体性能分析提供了新的手段和方法,为新产品的开发设计提供新的思路,并且可以节省大量的制造费用和时间,使开发成本大大降低。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题背景和研究背景
• 1.2 国内外发展现状
• 1.3 研究内容和方法
• 1.4 小结
• 2 液压挖掘机机械与液压系统分析
• 2.1 液压挖掘机概述
• 2.2 挖掘机机械系统分析
• 2.3 挖掘机液压系统的分析
• 2.4 小结
• 3 挖掘机工作装置机械系统建模与运动学仿真
• 3.1 机械系统建模与运动学仿真技术
• 3.2 挖掘机工作装置机械系统建模
• 3.3 挖掘机工作装置机械系统运动学仿真
• 3.4 挖掘机工作装置机械系统动力学仿真
• 3.5 小结
• 4 挖掘机工作装置液压系统建模与仿真分析
• 4.1 EASY5简介
• 4.2 液压挖掘机液压控制系统建模
• 4.3 液压系统仿真分析
• 4.4 小结
• 5 挖掘机工作装置机液联合建模与仿真分析
• 5.1 联合仿真的意义
• 5.2 ADAMS/EASY5联合仿真的数据传递方式
• 5.3 挖掘机工作装置联合仿真模型的建立
• 5.4 挖掘机工作装置联合仿真与结果分析
• 5.5 小结
• 6 总结与展望
• 6.1 全文研究总结
• 6.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间从事科学研究及发表论文情况