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液压挖掘机工作装置仿真研究 被引量:58
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作者 何清华 张大庆 +1 位作者 郝鹏 张新海 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期735-738,746,共5页
简述了AMESim软件的性能和特点,对挖掘机工作装置的液压系统和机构在AMESim环境下进行了建模,设置了模型中的主要参数,实现了其液压系统动态仿真和机构的二维动力学仿真。并采用试验的方式对仿真模型进行验证和改进,对仿真结果和试验结... 简述了AMESim软件的性能和特点,对挖掘机工作装置的液压系统和机构在AMESim环境下进行了建模,设置了模型中的主要参数,实现了其液压系统动态仿真和机构的二维动力学仿真。并采用试验的方式对仿真模型进行验证和改进,对仿真结果和试验结果进行了详细分析和比较,给出试验和仿真曲线,并在AMEViewer中显示仿真模型的运动。所得到的动臂、斗杆和铲斗液压缸无杆腔的压力误差在10bar以内,因此能够实现较精确的工作装置运动仿真,同时也验证了该模型的有效性。 展开更多
关键词 液压挖掘机 AMESIM 工作装置 动力学仿真 运动仿真
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基于模态分析的液压挖掘机工作装置动态优化设计 被引量:51
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作者 李发宗 童水光 王相兵 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期28-36,共9页
建立了液压挖掘机工作装置的结构有限元模型,通过对该有限元模型进行自由模态分析,得到工作装置的各阶模态频率和模态特性,确定影响液压挖掘机工作装置动态性能的关键模态频率,并以此作为优化目标,对主要结构参数进行灵敏度分析,以确定... 建立了液压挖掘机工作装置的结构有限元模型,通过对该有限元模型进行自由模态分析,得到工作装置的各阶模态频率和模态特性,确定影响液压挖掘机工作装置动态性能的关键模态频率,并以此作为优化目标,对主要结构参数进行灵敏度分析,以确定工作装置动态优化的设计变量。以工作装置几何约束、性能约束等为约束条件,采用扩展拉格朗日乘子法进行动态优化设计。实例分析表明,该动态优化方法,提高了工作装置结构的刚度,降低了结构的变形,改善了工作装置动态工作性能与结构稳定性。 展开更多
关键词 液压挖掘机 模态分析 工作装置 结构动态优化设计 扩展拉格朗日乘子法
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液压挖掘机功率匹配节能控制系统 被引量:39
3
作者 尚涛 赵丁选 +3 位作者 肖英奎 国香恩 金立生 张红彦 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期592-596,共5页
将发动机、变量泵、控制阀、负载作为一个系统,分析了该系统各环节匹配的原理和方法。以泵出油口压力为依据,实现了动力系统 工况的自适应控制;以转速传感控制方式实现了发动机 泵的功率匹配;以变量泵出口流量为依据,由微机控制调节多... 将发动机、变量泵、控制阀、负载作为一个系统,分析了该系统各环节匹配的原理和方法。以泵出油口压力为依据,实现了动力系统 工况的自适应控制;以转速传感控制方式实现了发动机 泵的功率匹配;以变量泵出口流量为依据,由微机控制调节多路阀阀口开度,实现了负载 泵的功率匹配。克服了以往单纯采用压力或转速控制方式的不足,并采用模糊算法在线实时调整PID控制参数,实现了自适应节能控制。 展开更多
关键词 流体传动与控制 液压挖掘机 功率匹配 工况识别 节能控制 模糊PID
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混合动力液压挖掘机动臂势能回收系统 被引量:47
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作者 林潇 管成 +1 位作者 裴磊 潘双夏 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期96-101,77,共7页
通过对液压挖掘机典型工况特性的分析,提出了一种并联式混合动力液压挖掘机动臂势能回收系统,分析了液压缸负载受力情况,建立了液压缸、节流阀、液压马达等液压元件以及永磁同步电机、镍氢电池组等电气元件的数学模型,提出了具有动臂势... 通过对液压挖掘机典型工况特性的分析,提出了一种并联式混合动力液压挖掘机动臂势能回收系统,分析了液压缸负载受力情况,建立了液压缸、节流阀、液压马达等液压元件以及永磁同步电机、镍氢电池组等电气元件的数学模型,提出了具有动臂势能回收功能的混合动力液压挖掘机整机控制策略以及能量回收控制方法。理论分析和仿真结果表明,并联式混合动力液压挖掘机除了能改善发动机工作状况提高燃油效率外,可以通过动臂势能回收进一步提升系统的节能效果,并且能量回收系统具有结构简单、回收效率高、回收速度可控、回收能量再利用范围广等优点。 展开更多
关键词 液压挖掘机 混合动力 动臂势能 能量回收
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液压挖掘机工作装置整体集成有限元分析 被引量:41
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作者 杜文靖 崔国华 刘小光 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期20-23,19,共5页
以某挖掘机的工作装置整体为研究对象,在对液压挖掘机的典型工况进行全面分析的基础上,从系统集成的角度建立了完整的工作装置三维集成有限元模型,对工作装置进行了5种典型工况下的强度、变形及模态分析,并结合实际产品开发进行了验证... 以某挖掘机的工作装置整体为研究对象,在对液压挖掘机的典型工况进行全面分析的基础上,从系统集成的角度建立了完整的工作装置三维集成有限元模型,对工作装置进行了5种典型工况下的强度、变形及模态分析,并结合实际产品开发进行了验证。分析结果表明,基于工作装置整体的集成有限元分析方法极大地降低了因构件简化等原因而造成的计算误差,提升了产品的改进设计水平。 展开更多
关键词 液压挖掘机 工作装置 集成分析 有限元分析
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机械结构的理论模态分析方法 被引量:28
6
作者 杨为 邱清盈 胡建军 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期1-4,共4页
系统研究了灵敏度Lanczos迭代法、古杨恩聚缩法(Guyan)、同步矢量迭代法(SVI)3种求解复杂机械结构振动模态的分析方法,指出了影响计算精度的主要原因,针对古杨恩聚缩法提出了3点主自由度选择原则。用这3种方法对标准算例进行了计算,结... 系统研究了灵敏度Lanczos迭代法、古杨恩聚缩法(Guyan)、同步矢量迭代法(SVI)3种求解复杂机械结构振动模态的分析方法,指出了影响计算精度的主要原因,针对古杨恩聚缩法提出了3点主自由度选择原则。用这3种方法对标准算例进行了计算,结果表明灵敏度Lanczos迭代法是最优方法,并用此方法求解了液压挖掘机工作装置中斗杆的振动模态,为合理选择复杂机械结构动态特性求解方法提供了理论依据。 展开更多
关键词 有限元模型 振动模态 液压挖掘机 工作装置
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挖掘机载荷自适应节能控制策略 被引量:31
7
作者 高峰 高宇 冯培恩 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第9期1036-1040,共5页
提出了一种新的挖掘机节能策略 ,即利用液压泵输出压力来识别挖掘机工况 ,根据识别的结果自动设定柴油机调速拉杆 ,同时控制液压泵的吸收扭矩 ,使柴油机所处的工作点不仅能与挖掘机工况相适应 ,而且具有较高的燃油利用率 .上述策略在自... 提出了一种新的挖掘机节能策略 ,即利用液压泵输出压力来识别挖掘机工况 ,根据识别的结果自动设定柴油机调速拉杆 ,同时控制液压泵的吸收扭矩 ,使柴油机所处的工作点不仅能与挖掘机工况相适应 ,而且具有较高的燃油利用率 .上述策略在自行研制的挖掘机实验样机上得到了实现 。 展开更多
关键词 液压挖掘机 柴油机 工况识别 功率匹配 自适应节能控制 燃油消耗率 液压系统
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液压挖掘机混合动力系统建模及控制策略研究 被引量:33
8
作者 肖清 王庆丰 +1 位作者 张彦廷 付强 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期480-483,528,共5页
为了使液压挖掘机达到节能的目的,提出了一种应用于并联式混合动力液压挖掘机系统的控制策略.分析了该并联式混合动力液压挖掘机系统的结构,建立了其仿真模型,归纳了其工况的特点,从而确立了以发动机燃油经济性和电池荷电状态(SO... 为了使液压挖掘机达到节能的目的,提出了一种应用于并联式混合动力液压挖掘机系统的控制策略.分析了该并联式混合动力液压挖掘机系统的结构,建立了其仿真模型,归纳了其工况的特点,从而确立了以发动机燃油经济性和电池荷电状态(SOC)为优化变量的控制策略.该控制策略设立了多个发动机工作点和SOC工作上、下限,在工作中通过比较SOC当前值与其限值来自动切换发动机的工作点或工作段.仿真结果表明,该控制策略在挖掘及平地两种工况下均能使发动机保持较好的燃油经济性,同时电池SOC也能稳定在设定的72.5%~88%范围内,有利于系统的高效稳定工作. 展开更多
关键词 混合动力 液压挖掘机 系统建模 控制策略
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ADAMS柔性体建模技术研究 被引量:37
9
作者 张爱莲 陈书剑 《煤矿机械》 北大核心 2011年第6期95-97,共3页
介绍了ADAMS柔性体基础理论及在ADAMS中建立柔性体的几种方法,着重探讨通过导入模态中性文件的方法在ADAMS中建立柔性体的方法。通过实例介绍了在ADAMS中生成柔性体模态中性文件的全过程以及应注意的事项,并对生成的模态中性文件的正确... 介绍了ADAMS柔性体基础理论及在ADAMS中建立柔性体的几种方法,着重探讨通过导入模态中性文件的方法在ADAMS中建立柔性体的方法。通过实例介绍了在ADAMS中生成柔性体模态中性文件的全过程以及应注意的事项,并对生成的模态中性文件的正确性进行了验证。 展开更多
关键词 ADAMS 柔性体 模态中性文件 ADAMS 液压挖掘机
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液压挖掘机动臂的有限元分析 被引量:28
10
作者 丁华 朱茂桃 赵剡水 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期118-120,共3页
用Pro/E软件建立了液压挖掘机动臂的三维模型,对铰销间接触载荷的处理时采用经典弹性力学方法,选用板壳单元建立了动臂的有限元模型。对动臂的两种工况进行了计算,结合工作装置的静强度试验结果,进行对比分析,对现行设计提出了改进建议。
关键词 工程机械 液压挖掘机 有限元分析 数值模拟
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液压挖掘机回转制动能量回收系统 被引量:33
11
作者 管成 徐晓 +1 位作者 林潇 王守洪 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期142-149,共8页
为了回收液压挖掘机在回转阶段的制动能量,提出一种基于回转马达进/出口压力差自动识别回转过程所处阶段,决策能量回收的全液压自动控制回转制动能量回收系统.引入一正态分布函数,以蓄能器压力状态(SOP)、液压泵出口压力以及负流量反馈... 为了回收液压挖掘机在回转阶段的制动能量,提出一种基于回转马达进/出口压力差自动识别回转过程所处阶段,决策能量回收的全液压自动控制回转制动能量回收系统.引入一正态分布函数,以蓄能器压力状态(SOP)、液压泵出口压力以及负流量反馈压力为输入信号,根据负载的实时需求功率,提出一种以复合恒功率-负流量动力控制决策发动机和蓄能器主辅动力源的能量分配方法,保证回转机构的正常高效运转.仿真结果表明,当回转系统作为单独执行机构时,采用该回收系统的液压挖掘机,能够实现高达50.0%的再生制动能量用于驱动回转的能量回收利用效率,在相同工况下比同吨位液压挖掘机节能16.3%,不影响操作习惯和操作性能. 展开更多
关键词 液压挖掘机 混合动力 回转制动 能量回收
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大型液压挖掘机工作特性联合仿真研究 被引量:32
12
作者 朱小晶 权龙 +2 位作者 王新中 吕晓林 李光 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期27-32,共6页
为了研究目前国内最大吨位(斗容量15 m3、机质量260 t)的矿用正铲液压挖掘机工作特性,首先在小型挖掘机上对采用的机械系统动力学与液压系统联合仿真方法进行验证,通过对比试验与联合仿真结果,确认了联合仿真研究方法能够较准确地模拟... 为了研究目前国内最大吨位(斗容量15 m3、机质量260 t)的矿用正铲液压挖掘机工作特性,首先在小型挖掘机上对采用的机械系统动力学与液压系统联合仿真方法进行验证,通过对比试验与联合仿真结果,确认了联合仿真研究方法能够较准确地模拟挖掘机的真实工作环境。在此基础上,采用ADAMS和AMES im软件,对斗容15 m3矿用挖掘机工作装置与液压系统进行联合仿真研究,通过仿真获得了挖掘机整个挖掘过程中工作部件对各个转动轴的转动惯量,计算出各个液压缸的位移曲线、速度曲线和压力变化曲线以及铲斗齿尖挖掘轨迹。 展开更多
关键词 液压挖掘机 工作特性 联合仿真
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基于液压变压器的挖掘机动臂势能再生系统 被引量:31
13
作者 张树忠 邓斌 柯坚 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1161-1166,共6页
为了解决挖掘机工作装置下降时大量势能转化为热能的问题,提出一种以液压蓄能器为储能元件,通过液压变压器回收和再利用动臂势能的节能系统。分析了其结构原理,并以7t的挖掘机为研究对象,建立了工作装置机械结构和液压系统模型;在典型... 为了解决挖掘机工作装置下降时大量势能转化为热能的问题,提出一种以液压蓄能器为储能元件,通过液压变压器回收和再利用动臂势能的节能系统。分析了其结构原理,并以7t的挖掘机为研究对象,建立了工作装置机械结构和液压系统模型;在典型挖掘循环中对动臂液压缸速度、蓄能器液压变压器转速和排量等参数进行了数值仿真,并计算出动臂势能、回收能量、再利用能量和再生的流量等;对系统运行过程和能耗进行分析与对比,结果表明该系统运行状况良好,可显著提升节能效果,是挖掘机节能减排的有效途径。 展开更多
关键词 液压挖掘机 液压变压器 蓄能器 势能再生
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新型液压挖掘机动臂势能回收再利用系统研究 被引量:31
14
作者 陈欠根 李百儒 +1 位作者 宋长春 张大庆 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第2期292-299,共8页
针对传统液压挖掘机工作装置下放时产生大量势能损失的问题,提出了一种基于液压缸—蓄能器平衡的新型液压挖掘机动臂势能回收再利用系统,以改善液压挖掘机系统的节能性。为分析该系统的加入对液压挖掘机整机节能率和操纵性的影响,以某... 针对传统液压挖掘机工作装置下放时产生大量势能损失的问题,提出了一种基于液压缸—蓄能器平衡的新型液压挖掘机动臂势能回收再利用系统,以改善液压挖掘机系统的节能性。为分析该系统的加入对液压挖掘机整机节能率和操纵性的影响,以某中型液压挖掘机为研究对象,分析了该系统的工作原理,建立了系统的AMEsim-Adams联合仿真模型。仿真分析表明所建系统可有效回收再利用液压挖掘机的动臂势能,节能率达到18.5%,且系统操纵性影响可控,从而验证了该方案的正确性和有效性。据此,进一步分析了蓄能器主要参数对系统节能率和操纵性的影响,初步进行参数匹配后节能率达到27.2%,并为系统的参数选型提供了新思路。 展开更多
关键词 液压挖掘机 蓄能器 动臂势能回收再利用 节能 参数匹配
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液压挖掘机功率匹配与动力源优化综合控制策略 被引量:28
15
作者 王冬云 管成 +1 位作者 潘双夏 林潇 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期91-95,共5页
现有的液压挖掘机功率匹配方法由于负载工况的剧烈波动和不可预知性,导致动力源工作点很大部分分布于高油耗区域,动力源本身效率无法得到提高,从而影响了整机效率。为此,提出了一种基于混合动力技术的液压挖掘机全局功率匹配与动力源优... 现有的液压挖掘机功率匹配方法由于负载工况的剧烈波动和不可预知性,导致动力源工作点很大部分分布于高油耗区域,动力源本身效率无法得到提高,从而影响了整机效率。为此,提出了一种基于混合动力技术的液压挖掘机全局功率匹配与动力源优化的综合控制策略。该策略以传统功率匹配方法为基础,结合混合动力的特点,在实现动力源、液压泵和负载三者功率匹配的同时,优化动力源的工作点,提高整机的燃油经济性。试验表明采用该策略的液压挖掘机能够实现全局功率匹配,同时减小了发动机的转速波动,使其工作在高燃油效率区域,提高了整机的燃油经济性。 展开更多
关键词 液压挖掘机 功率匹配 混合动力 节能 控制策略
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液压挖掘机混合动力系统的参数匹配方法 被引量:27
16
作者 肖清 王庆丰 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期121-126,共6页
为了提高液压挖掘机混合动力系统的效率,提出了一种对其动力系统进行优化的参数匹配方法。分析了液压挖掘机混合动力系统的结构、工况及其控制策略,从而确立基于优化目标函数和约束条件函数的参数匹配方法。利用该匹配方法对混合动力系... 为了提高液压挖掘机混合动力系统的效率,提出了一种对其动力系统进行优化的参数匹配方法。分析了液压挖掘机混合动力系统的结构、工况及其控制策略,从而确立基于优化目标函数和约束条件函数的参数匹配方法。利用该匹配方法对混合动力系统中发动机、电动机、发电机和电容器等主要元件进行了参数匹配,在所建立的混合动力液压挖掘机模型上对匹配结果进行了分析。结果表明:进行参数匹配后系统的效率有了显著提高,并且主要元件均满足工况的要求。 展开更多
关键词 机械工程 液压挖掘机 理论分析 参数匹配 混合动力
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液压驱动机械臂势能回收利用研究工作进展 被引量:26
17
作者 权龙 夏连鹏 +1 位作者 赵斌 葛磊 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第20期4-13,共10页
液压缸驱动的机械臂,由于自身重量较大,举升过程中会累积很大的重力势能,在下降过程经过液压阀的节流作用转换为热能耗散掉,不仅浪费能源,还需要额外的冷却装置进行散热,进一步增加系统的能耗和成本,解决方法是高效率地回收和利用这部... 液压缸驱动的机械臂,由于自身重量较大,举升过程中会累积很大的重力势能,在下降过程经过液压阀的节流作用转换为热能耗散掉,不仅浪费能源,还需要额外的冷却装置进行散热,进一步增加系统的能耗和成本,解决方法是高效率地回收和利用这部分能量。对重力势能电气回收利用方式和液压回收利用方式的国内外研究现状进行全面的分析对比,根据重力势能回收和再利用过程能量的转换方式与传递路径,分析电气回收利用、蓄能器直接回收利用、闭式泵控与蓄能器组合回收利用、机械臂重力蓄能器预充压平衡四种方法的优点和不足。最后,对全新的能量转换次数少、传递路径短、各环节效率高的液压和电气混合驱动机械臂工作原理、能效特性做分析,并给出试验测试结果,研究成果对设计和推广应用高能效液压缸驱动的机械臂具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 液电混合驱动 能量回收 节能 机械臂 液压挖掘机
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模糊控制在液压挖掘机节能中的应用 被引量:22
18
作者 国香恩 赵丁选 +1 位作者 尚涛 张红彦 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期217-221,共5页
针对液压挖掘机在工作过程中存在的大量能量损失,根据泵的控制特性曲线,将发动机、变量泵、控制阀及负载作为一个动态系统来研究其节能问题。提出了一种新的电子节能模糊控制方案。此方案利用模糊控制的优点,绕过对挖掘机复杂系统模型... 针对液压挖掘机在工作过程中存在的大量能量损失,根据泵的控制特性曲线,将发动机、变量泵、控制阀及负载作为一个动态系统来研究其节能问题。提出了一种新的电子节能模糊控制方案。此方案利用模糊控制的优点,绕过对挖掘机复杂系统模型的建立,通过模糊推理算法,根据外负载的变化动态调整泵的流量,达到节能的目的。 展开更多
关键词 液压挖掘机 节能 模糊控制
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液压挖掘机的智能化节能控制策略 被引量:18
19
作者 王晨 应富强 《浙江工业大学学报》 CAS 2000年第2期108-111,共4页
电子节能控制是液压挖掘机系统设计技术的发展热点之一 ,智能化控制是必然发展方向。由于液压挖掘机所特有的作业规律 ,其智能化控制具有独特性 。
关键词 液压挖掘机 智能化 节能控制 施工机械
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基于Matlab的挖掘机工作装置动力学方程 被引量:17
20
作者 于国飞 宋文荣 许纯新 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期93-96,共4页
根据机械手结构原理 ,将液压挖掘机工作装置机器人化。运用拉格朗日功能平衡法 ,结合 Matlab软件编程运算 ,构造了工作装置的动力学模型。输入已知参数即可由程序快速、准确地输出动力学方程 。
关键词 机械设计 液压挖掘机 工作装置 动力学方程
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