挖掘装载机装载工作装置动力分析(联合仿真).pdf
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1、挖掘装载机装载工作装置动力分析 范文杰!,张子达!,文广!, “ (!# 吉林大学机械科学与工程学院,吉林长春!$%“6。 图 : ;? 中建立的液压系统图 :机械系统与液压系统联合仿真分析 :98机械系统的基本动作 挖掘装载机装载部分的基本动作是:铲斗插入物料、 收稿日期“%*.!“.%( 通讯地址范文杰,吉林大学南岭校区五公寓 *$! 室 专题研究 $;%9:! =%$%!=9( 建筑机械“%%& !“ 向后翻转铲斗、保持载荷,提升物料到一定的高度,将 物料运输到卸荷地点后倾斜卸料,然后再回到装料处, 如此循环作业。这里只考虑向后翻转铲斗、保持载荷和 提升物料,以及卸料、回收动臂的过程
2、,如图 ! 所示。 图 ! 工作装置基本动作模拟 “#“联合仿真结果分析 限于篇幅,本文主要对铲斗角度变化和油缸速度变 化进行分析。 “#“#$铲斗角度变化及平移性分析 从图 % 可以看出,在下限收斗工况,转斗转过 %&!, 以保证物料不撒出;铲斗在动臂举升过程中的角度变化 基本上在 &!左右,符合角度变化最大为 $!的要求,说明 特殊 ( 杆机构的铲斗平移性较好;上限卸料时卸料角在 %&!左右,可保证干净地卸料。因此采用机械与液压耦合 仿真的结果更能反映实际运动情况。 图 $ 铲斗角度在整个工况中的变化 “#“#“液压缸速度分析 图 & 中实线为翻斗油缸速度曲线,虚线为举升油缸 速度曲线。可
3、以得出结论:除了在油缸运动的初始和结 束时有加速度外,其他运行过程保持匀速。由于考虑了 液压油的弹性,当运动中具有加速度时,可以看到速度 有波动,这表明此时液压缸发生振动。 图 % 翻斗缸和举升缸的速度变化 “#“#!铰点受力分析 图 ) 中的曲线 $、“ 和 ! 分别表示 ! 个铰点在向后翻 斗和动臂举升过程中的受力变化曲线。曲线 $ 对应动臂 与前车架铰点 $ 的受力变化,曲线 “ 对应动臂与动臂油 缸铰点 “ 的受力变化,曲线 ! 对应动臂与铲斗铰点 ! 的 受力变化。可以看出在向后翻斗过程中由于铲斗重心后 移,铰点 $ 和 “ 受力逐渐减小;在举升过程中铰点 $ 仍 继续减小,而铰点 “ 则逐渐增大。由于考虑了液压油的 弹性,在举升结束时铰点 $ 和 “ 的受力波动较大。铰点 ! 在整个过程中受力略有增大,但基本上较为平稳。 图 & 动臂上的 ! 个铰点受力变化 !结论 在 “#“$% 和 &“%& 中分别建立了机械系统和液压系 统模型,进行联合实时仿真。通过对举升过程中铲斗角 度分析,可知特殊 ( 杆机构具有良好的平移性能。由于 考虑液压油的弹性,在油缸加速或减速时工作装置会产 生振动。 责任编辑:田利芳 建筑机械“& !“
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