挖掘機負載敏感系統的聯合仿真及能耗分析.pdf

1、液壓挖掘機是一種功能典型、工況復雜、用途非常廣泛的工程機械，我國目前正處于高速發(fā)展階段，有大量的基礎建設工作都要用到挖掘機。但是近幾年石油價格不斷上漲，使得挖掘機的使用成本增加，再加上排放標準要求的提高，節(jié)能型挖掘機就成為發(fā)展的方向和趨勢，目前國內外的許多挖掘機生產企業(yè)都投入大量資金對挖掘機在作業(yè)過程中的能量消耗進行研究。 單純運用傳統的實驗方法對挖掘機在作業(yè)過程中的能耗情況進行研究費工費時，變更參數或條件困難，有時甚至無法實現

2、。因此，基于計算機的仿真技術得到飛速發(fā)展，許多企業(yè)特別是一些大學都在利用仿真方法對挖掘機在作業(yè)過程中的能量消耗情況進行研究，但是大多數是對工作裝置和液壓系統的單獨仿真。然而，單獨利用ADAMS對挖掘機的工作裝置進行運動學和動力學分析，主要是為了解決工作臂的優(yōu)化設計問題和挖掘機的智能化控制問題，無法進行能耗分析，因為挖掘機的主要能量消耗來自液壓系統；而單獨利用AMESim或MATLAB/Simulink仿真液壓系統能量消耗情況，不能夠考慮

3、到轉動慣量的變化，而隨著挖掘姿態(tài)和速度的變化，轉動慣量也在不斷變化，所以，單獨仿真的方法，無法準確模擬挖掘機的真實工作環(huán)境。 論文以廣西玉柴生產的YC60-7型號挖掘機為具體研究對象，利用多體系統動力學仿真軟件ADAMS和液壓系統仿真軟件AMESim進行聯合仿真，很好地解決了上述問題，對挖掘機作業(yè)過程中液壓系統能耗的分析提供了更加準確的理論依據。具體內容有: 1.利用牛頓—歐拉方法建立挖掘機工作裝置的動力學模型。

4、 2.實際測量挖掘機工作裝置的尺寸，采用Pro/E軟件，建立其零部件的三維模型并根據實際連接情況進行裝配，然后用MECH/Pro將建好的模型導入ADAMS中并進行動力學仿真，分析挖掘機在工作過程中三個液壓缸的受力情況。 3.利用AMESim建立挖掘機的負載敏感壓力補償液壓系統模型，并將建好的動力學模型導入進行聯合仿真，分析挖掘機在作業(yè)過程中的能量消耗。 4.提出了一種電子壓力補償流量匹配的新型液壓系統，并且通過仿真對比了