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挖掘机支重轮热平衡试验研究
1
作者 金丹 王宏权 +1 位作者 李延峰 许雪领 《内燃机与配件》 2025年第9期35-37,共3页
支重轮为挖掘机的重要组成部分,是挖掘机的行走部件,承载挖掘机自身重量和工作过程中的冲击载荷;支重轮产品性能直接关系到挖掘机工作的可靠性。市场反馈某小型挖掘机支重轮在使用过程中,出现整台车支重轮高温、漏油、过度磨损等故障,... 支重轮为挖掘机的重要组成部分,是挖掘机的行走部件,承载挖掘机自身重量和工作过程中的冲击载荷;支重轮产品性能直接关系到挖掘机工作的可靠性。市场反馈某小型挖掘机支重轮在使用过程中,出现整台车支重轮高温、漏油、过度磨损等故障,导致整机无法正常工作。本文从支重轮发热的角度进行研究分析,通过分析作业工况,结合支重轮磨合试验,得出支重轮发热的原因和支重轮的热承载能力。最后,此结论与整机的作业工况进行匹配,作为选型指导,以减少故障发生。 展开更多
关键词 支重轮 热平衡 过度磨损 磨合试验
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甲醇增程动力挖掘机关键技术研究
2
作者 何喜东 《农业装备与车辆工程》 2025年第1期160-163,共4页
为应对传统燃油挖掘机高能耗、高排放以及纯电动挖掘机充电困难、低温适用性差等问题,聚焦甲醇增程动力挖掘机展开关键技术研究。通过理论分析、实例应用及系统对比等方法,深入探究甲醇发动机增程器技术路线,涵盖机械解耦、功率解耦、... 为应对传统燃油挖掘机高能耗、高排放以及纯电动挖掘机充电困难、低温适用性差等问题,聚焦甲醇增程动力挖掘机展开关键技术研究。通过理论分析、实例应用及系统对比等方法,深入探究甲醇发动机增程器技术路线,涵盖机械解耦、功率解耦、转速解耦特征及关键部件选择,剖析增程器在延长工作时长、解决充电焦虑、应对低温环境、降低碳排放与提升经济性方面的意义,阐述产品低碳排放、解决充电难题、具备高适应性与可靠性、维护便捷等优势。研究得出,甲醇增程动力挖掘机顺应工程机械行业绿色发展趋势,其独特技术路线能保障稳定动力供给,为工程机械新能源化提供宝贵经验,具有广阔应用前景与较高的实用价值,有助于推动行业节能减排,拓展产品适用范围,降低用户使用成本,助力实现“双碳”目标。 展开更多
关键词 甲醇增程动力挖掘机 增程器技术 低碳排放 高适应性 能源转型
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硬岩地质条件下深孔灌注桩旋挖钻机钻进参数优化研究
3
作者 吴杰 叶倩文 《西部交通科技》 2025年第2期199-202,共4页
为提高旋挖钻机在花岗岩硬岩地层中的钻进施工效率,降低钻具磨损程度,文章利用数值模拟方式,对静力加载、低频斜坡加载、低频正弦波加载和低频方波加载这四种加载方式下的破岩效果进行了对比研究。结果表明:在静力加载方式下,花岗岩裂... 为提高旋挖钻机在花岗岩硬岩地层中的钻进施工效率,降低钻具磨损程度,文章利用数值模拟方式,对静力加载、低频斜坡加载、低频正弦波加载和低频方波加载这四种加载方式下的破岩效果进行了对比研究。结果表明:在静力加载方式下,花岗岩裂纹长度随荷载增大而逐渐增大,但增长幅度在逐渐减小;在低频加载方式下,均存在一个破碎门槛值36 kN,当荷载超过此门槛值后,裂纹长度将随荷载增大而快速增大;当荷载超过36 kN后,低频正弦波加载的破岩效果在四种加载方式中表现最好,尤其是相比静力加载裂纹长度提升了约1倍;工程现场应用结果表明,按照40 kN幅值的正弦波加载方式进行旋挖钻进施工,相比原来旋挖钻进参数而言,钻进施工效率提升了45%,钻具磨损程度降低了37%,整体施工工期相比原计划提前约2个月。 展开更多
关键词 旋挖钻 花岗岩 数值模拟 加载方式 钻进参数
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基于有限元分析的挖掘机动臂结构优化设计
4
作者 韦宾瑚 陈义才 《内燃机与配件》 2025年第12期60-62,共3页
针对大型液压挖掘机动臂在极端工况下易产生应力集中,从而导致结构失效的问题,本文提出一种基于有限元分析的优化方法,以某70 t级液压挖掘机动臂为研究对象,通过ANSYS建立动臂仿真模型,分别在最大挖掘力、最大挖深两种工况下进行静力学... 针对大型液压挖掘机动臂在极端工况下易产生应力集中,从而导致结构失效的问题,本文提出一种基于有限元分析的优化方法,以某70 t级液压挖掘机动臂为研究对象,通过ANSYS建立动臂仿真模型,分别在最大挖掘力、最大挖深两种工况下进行静力学仿真,对动臂结构进行优化,最终实现最大应力降低33%的显著效果。为进一步验证有限元分析的准确性,在试验样机开展应变测试,测试结果表明,有限元分析应力与实测应力的误差小于8.73%。本研究通过有限元分析与试验验证结合的方法,为挖掘机动臂结构优化提供了具有理论价值和实践意义的解决方案。 展开更多
关键词 挖掘机动臂 有限元分析 结构优化 应力测试
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大型液压挖掘机在国内发展趋势
5
作者 赫文军 付双 +1 位作者 蒋明良 莫巨盛 《内燃机与配件》 2025年第10期123-125,共3页
2023年2月,内蒙古阿拉善露天煤矿发生特别重大坍塌事故,造成53人死亡、6人重伤,直接经济损失20430.25万元。随着国家对矿山安全的重视,露天矿山正在向大型化和正规化发展。如关停小型、手续不全、安全和环保不达标的矿山;规范矿山开采... 2023年2月,内蒙古阿拉善露天煤矿发生特别重大坍塌事故,造成53人死亡、6人重伤,直接经济损失20430.25万元。随着国家对矿山安全的重视,露天矿山正在向大型化和正规化发展。如关停小型、手续不全、安全和环保不达标的矿山;规范矿山开采手续、运营、尾矿治理;龙头水泥企业、大型施工企业、省级投资平台等企业纷纷进入砂石骨料矿山;扩大矿山规模和集中度;露天矿山需求更大吨位、更高出勤率,更高效液压挖掘机。 展开更多
关键词 高安全性要求 高出勤率要求 吨成本低
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基于ABAQUS的液压挖掘机小臂轻量化设计与研究 被引量：2
6
作者 徐祉豪 《内燃机与配件》 2024年第12期26-28,共3页
液压挖掘机作为一种传统的大型机械工业设备,在机械行业发展进程中,随着理念的改变,人们对发展的要求更加倾向于低碳环保、节能减排。因此如何通过某些优化手段与设计方法,使得在不降低相关部件性能的情况下,减少能源消耗,提高综合性能... 液压挖掘机作为一种传统的大型机械工业设备,在机械行业发展进程中,随着理念的改变,人们对发展的要求更加倾向于低碳环保、节能减排。因此如何通过某些优化手段与设计方法,使得在不降低相关部件性能的情况下,减少能源消耗,提高综合性能成为相关领域研究的重点,液压挖掘机的轻量化研究被广泛关注。本文根据挖掘机在工作中的运动以及运作时的复杂工况进行研究,同时通过静力学分析,对挖掘机小臂提出轻量化设计方案,结合优化要求,再通过有限元分析软件ABAQUS相关模块的精密计算得到相应的优化模型。最后,对优化后的模型进行强度与刚度等的计算,以此保证轻量化的合理性。 展开更多
关键词 ABAQUS 液压挖掘机 轻量化设计 有限元分析 结构优化
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挖掘机机械臂多自由度运动控制系统设计 被引量：2
7
作者 林萍 《内燃机与配件》 2024年第20期45-47,共3页
研究围绕挖掘机机械臂多自由度运动控制系统展开,旨在设计并验证PID控制算法的有效性。背景在于传统控制方法难以满足现代挖掘机对高精度和高响应速度的需求。研究采用MATLAB/Simulink进行仿真,通过建立机械臂的运动学和动力学模型,设计... 研究围绕挖掘机机械臂多自由度运动控制系统展开,旨在设计并验证PID控制算法的有效性。背景在于传统控制方法难以满足现代挖掘机对高精度和高响应速度的需求。研究采用MATLAB/Simulink进行仿真,通过建立机械臂的运动学和动力学模型,设计PID控制算法进行测试。结果显示,PID控制算法在高精度定位、快速响应和稳定运行方面表现出色,同时在不同负载和扰动条件下保持高鲁棒性,能耗显著降低。研究成果为挖掘机机械臂控制系统的优化设计提供了理论依据和实践指导。 展开更多
关键词 挖掘机 机械臂 运动控制
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挖掘机动臂势能分级回收系统仿真研究 被引量：1
8
作者 王博瑞 张树忠 《内燃机与配件》 2024年第20期27-29,共3页
挖掘机作为使用广泛的工程机械,存在动臂势能浪费大的问题,本文提出一种新型势能回收与再利用系统,该结构主要利用低压、中压、高压蓄能器进行重力势能回收与再利用。首先,分析其工作原理,建立挖掘机动臂液压缸和低压、中压、高压蓄能... 挖掘机作为使用广泛的工程机械,存在动臂势能浪费大的问题,本文提出一种新型势能回收与再利用系统,该结构主要利用低压、中压、高压蓄能器进行重力势能回收与再利用。首先,分析其工作原理,建立挖掘机动臂液压缸和低压、中压、高压蓄能器能量数学模型,并在MATLAB/SIMULINK中建立动臂重力势能回收与再利用系统模型。结果表明:该能量回收系统经过一个工作循环后,新系统能量回收率达42.85%以上,其中高压蓄能器能量回收率可达到61.81%,能够缓解挖掘机动臂工作过程中重力势能浪费的问题。 展开更多
关键词 液压挖掘机 蓄能器 泵控系统 势能回收
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挖掘机托链轮转动卡滞分析与设计改进
9
作者 王宏权 闫召君 许雪领 《内燃机与配件》 2024年第14期76-78,共3页
某客户大型履带式液压挖掘机采用双支撑结构托链轮,当履带正常运转行走时,出现引导轮侧托链轮轮体转动卡滞故障。本文对影响托链轮转动的各因素进行理论分析,并测量了托链轮转动阻力矩,提出改善台车架履带倾角的技术方案,彻底解决了托... 某客户大型履带式液压挖掘机采用双支撑结构托链轮,当履带正常运转行走时,出现引导轮侧托链轮轮体转动卡滞故障。本文对影响托链轮转动的各因素进行理论分析,并测量了托链轮转动阻力矩,提出改善台车架履带倾角的技术方案,彻底解决了托链轮转动卡滞问题,为底盘件轮系产品的布局设计提供参考。 展开更多
关键词 挖掘机 托链轮 转动卡滞
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基于平衡油缸的动臂势能回收系统参数设计与试验 被引量：21
10
作者 任好玲 林添良 +1 位作者 叶月影 付胜杰 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期153-158,共6页
为降低液压挖掘机的能量消耗,提出一种基于液压蓄能器和平衡油缸的动臂势能回收系统。以节能性为优化目标,以满足系统工作特性,减小蓄能器安装体积和延长蓄能器使用寿命为约束条件,对平衡系统的关键元件——液压蓄能器的工作压力、额定... 为降低液压挖掘机的能量消耗,提出一种基于液压蓄能器和平衡油缸的动臂势能回收系统。以节能性为优化目标,以满足系统工作特性,减小蓄能器安装体积和延长蓄能器使用寿命为约束条件,对平衡系统的关键元件——液压蓄能器的工作压力、额定体积和充气压力等参数进行优化设计,分析不同的蓄能器体积和工作压力对系统节能效率的影响,确定最优的液压蓄能器参数;利用AMESim建立有无平衡单元的2种系统仿真模型,以3个比例节流阀和1个比例溢流阀代替传统多路阀对动臂的工作过程进行控制,并据此搭建了某1.5t液压挖掘机动臂势能回收系统试验平台。研究结果表明:仿真结果与试验结果吻合,系统的参数选择合理,仿真模型较准确;在所选取的液压蓄能器参数满足动臂操控性能和系统工作特性的前提下,动臂上升阶段,有平衡系统的无杆腔压力比无平衡系统的降低约2.5MPa,液压泵的出口压力降低约1MPa;动臂上升和下降工作周期内,势能回收和释放的整个工作周期的效率约为29%。 展开更多
关键词 机械工程 液压挖掘机 仿真与试验 能量回收 液压蓄能器 平衡油缸 参数优化
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基于蓄能器的挖掘机制动能量回收系统和控制优化 被引量：11
11
作者 惠记庄 杨永奎 +2 位作者 郑恒玉 张泽宇 韩文鹏 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期143-151,共9页
为了回收液压挖掘机回转制动过程中以热能形式损耗的转动动能,节约能源并降低液压系统的油温以提高设备的可靠性和使用寿命,以回转装置的工作原理和制动能量损失为基础,通过蓄能器的选型在AMESim中建立了基于蓄能器的能量回收系统模型;... 为了回收液压挖掘机回转制动过程中以热能形式损耗的转动动能,节约能源并降低液压系统的油温以提高设备的可靠性和使用寿命,以回转装置的工作原理和制动能量损失为基础,通过蓄能器的选型在AMESim中建立了基于蓄能器的能量回收系统模型;在回收系统加入了逻辑信号控制系统,通过角速度、角加速度的反馈信号和逻辑运算优化了能量回收与释放的控制过程;同时,为了减少转台制动过程中的液压冲击和摆动,提出了一种纯液压防反转的控制方法。研究结果表明:系统优化后节能比率为15.12%,回转装置的反转角度约为6.28×10-4 rad;该系统能够实现能量的回收和释放,并有效节约能源,通过防反转控制可以有效减小回转平台的摇摆。 展开更多
关键词 机械工程 挖掘机 控制优化 能量回收 蓄能器 制动动能
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液压挖掘机节能用油门模糊控制器的开发研究 被引量：12
12
作者 金立生 赵丁选 +1 位作者 黄运华 尚涛 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期119-122,126,共5页
从液压挖掘机节能角度出发,提出了实现挖掘机节能的理论和控制方法。根据实际工作中不同的作业对象和工作要求,将挖掘机分为四个动力模式,分别对应不同的发动机转速。为使发动机转速控制在规定的低油耗区范围内工作,在油门控制中采用了... 从液压挖掘机节能角度出发,提出了实现挖掘机节能的理论和控制方法。根据实际工作中不同的作业对象和工作要求,将挖掘机分为四个动力模式,分别对应不同的发动机转速。为使发动机转速控制在规定的低油耗区范围内工作,在油门控制中采用了模糊控制方法。根据挖掘机外部负载改变而引起的发动机转速变化情况,由模糊控制器实时控制步进电机实现对发动机油门的精确控制,从而达到节能的目的,并基于此方法进行了挖掘机节能控制台架试验,试验结果验证了控制理论和方法能够实现对油门的精确控制,是可行的。 展开更多
关键词 工程机械 液压挖掘机 模糊控制 节能 油门控制
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基于双闭环PID的挖掘机发动机自学习控制方法 被引量：8
13
作者 张军 陈思茹 +3 位作者 曹继项 司癸卯 张新荣 张宏兵 《长安大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期111-118,共8页
针对挖掘机分工况下各挡位转速的准确定位问题,以21tZG3210-9挖掘机为对象,以油门位置和发动机转速为反馈参数,提出了分工况下转速设定及其控制方法。用Hersmor G16控制器和线位移油门电机构建了挖掘机发动机控制系统,设计了基于PID的... 针对挖掘机分工况下各挡位转速的准确定位问题,以21tZG3210-9挖掘机为对象,以油门位置和发动机转速为反馈参数,提出了分工况下转速设定及其控制方法。用Hersmor G16控制器和线位移油门电机构建了挖掘机发动机控制系统,设计了基于PID的油门电机位置定位控制模型,建立了发动机转速控制的双闭环PID模型,并用极限控制和分段方法改进了转速控制模型,在试验样机上完成了发动机转速控制试验,并采用自行设计的基于LabVIEW的CAN总线监控系统对PID的控制参数进行了在线整定。研究结果表明:基于PID的油门电机控制系统稳定性好,油门电机的位置控制精度eP≤0.5%,最优PID控制参数组合为(5,0.5,0.6);采用双闭环PID方法可有效实现发动机转速自学习控制策略,在此基础上以误差为基础的分段式PID控制策略可缩减自学习时间和改进转速变化的平稳性,转速控制误差en≤10r/min,发动机自学习总时间t<60s;建立了发动机油门位置与转速的线性控制模型,相关系数为0.999,为后续挖掘机功率匹配的节能控制研究奠定了理论基础。 展开更多
关键词 机械工程 挖掘机 节能控制 PID 发动机 油门电机
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液压挖掘机动臂的有限元分析 被引量：29
14
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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大型正铲挖掘机工作装置液压系统仿真及试验 被引量：6
15
作者 王永进 权龙 +2 位作者 杨敬 李光 吕晓林 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期135-142,共8页
针对大型液压挖掘机液压控制技术研究的不足,设计了大型正铲挖掘机液压系统控制方案,建立了大型正铲挖掘机的数学模型,对挖掘机的挖掘阻力进行了分析。采用ADAMS软件建立了挖掘机工作装置的仿真模型,利用AMESim软件建立了挖掘机液压控... 针对大型液压挖掘机液压控制技术研究的不足,设计了大型正铲挖掘机液压系统控制方案,建立了大型正铲挖掘机的数学模型,对挖掘机的挖掘阻力进行了分析。采用ADAMS软件建立了挖掘机工作装置的仿真模型,利用AMESim软件建立了挖掘机液压控制系统的仿真模型,用这2种软件对动臂及斗杆液压缸在1个工作循环内的压力、速度及位移变化进行了联合仿真分析,并对液压挖掘机进行了试验研究。结果表明:所设计的液压控制系统可以满足动臂与斗杆复合动作时的压力及速度要求,验证了所提出的大型正铲挖掘机液压控制方案的正确性。 展开更多
关键词 机械工程 大型正铲挖掘机 试验研究 仿真分析 液压系统 工作装置
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国内外非开挖定向钻机及其智能控制技术 被引量：17
16
作者 赵丁选 杨力夫 +2 位作者 李锁云 尚涛 乌效鸣 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期44-48,共5页
介绍了非开挖定向钻机及其智能控制技术的国内外发展现状,总结了非开挖定向钻机技术的发展趋势,提出了钻进导向控制技术、定向钻机专用控制技术、地下电缆与管道探测防触碰安全保护技术、钻进软件开发技术和智能故障诊断技术是我国非开... 介绍了非开挖定向钻机及其智能控制技术的国内外发展现状,总结了非开挖定向钻机技术的发展趋势,提出了钻进导向控制技术、定向钻机专用控制技术、地下电缆与管道探测防触碰安全保护技术、钻进软件开发技术和智能故障诊断技术是我国非开挖定向钻机行业为占领国际市场、面对国际竞争所需要发展的关键技术。 展开更多
关键词 工程机械 非开挖定向钻机 智能控制技术 综述
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液压挖掘机动臂势能电气式回收系统 被引量：10
17
作者 林添良 叶月影 王庆丰 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期184-190,共7页
针对混合动力挖掘机具有电量储存单元的特点,提出了一种带节流辅助调速的液压马达-发电机电气式能量回收系统,并分析了动臂新型工作模式的辨别规则。考虑到能量回收效率和系统操作性能,根据旁路比例调速阀的分流原理和串联比例方向阀的... 针对混合动力挖掘机具有电量储存单元的特点,提出了一种带节流辅助调速的液压马达-发电机电气式能量回收系统,并分析了动臂新型工作模式的辨别规则。考虑到能量回收效率和系统操作性能,根据旁路比例调速阀的分流原理和串联比例方向阀的限流原理,提出了一种节流调速和容积调速相结合的动臂下放速度控制策略,并基于所研制的试验平台展开了系统操作性能和能量回收效率的试验。研究结果表明:所提出的动臂新型工作模式的辨别准则可行;其动臂速度的阶跃响应、抗干扰性能等方面均优于单独的容积调速系统;提出的系统的能量回收效率可以维持在39%左右。 展开更多
关键词 机械工程 液压挖掘机 试验研究 混合动力 能量回收系统 动臂 节能
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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：28
18
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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小型液压挖掘机回转过程能量消耗与节能研究 被引量：7
19
作者 杨敬 权龙 杨阳 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期120-126,共7页
为了使小型液压挖掘机在回转过程中降低能量消耗,对小型液压挖掘机在重载工况下以不同转动惯量回转时的能量消耗特性进行分析,利用Pro/E软件建立了整机的三维模型,利用AME-sim软件建立了液压系统仿真模型,通过ADAMS和AMEsim软件对模型... 为了使小型液压挖掘机在回转过程中降低能量消耗,对小型液压挖掘机在重载工况下以不同转动惯量回转时的能量消耗特性进行分析,利用Pro/E软件建立了整机的三维模型,利用AME-sim软件建立了液压系统仿真模型,通过ADAMS和AMEsim软件对模型进行联合仿真,并进行试验研究,得到小型液压挖掘机在回转过程中由转动惯量变化引起的能量消耗和系统压力变化的规律。结果表明:在重载工况下以小转动惯量回转时,采用柴油机停缸技术,可以使平均燃油消耗下降15%。 展开更多
关键词 机械工程 液压挖掘机 仿真 能量消耗 回转过程 节能
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基于变论域模糊多参数自整定PID控制的智能挖掘机轨迹跟踪 被引量：17
20
作者 张新荣 康龙 +1 位作者 唐家朋 张军 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期240-250,共11页
智能液压挖掘机多用于特殊环境下的无人操纵施工。在执行诸如直线刮平、斜坡整平和定点挖掘等特定挖掘任务时,对智能挖掘机工作装置铲斗齿尖的轨迹规划和轨迹跟踪提出了较高要求。为此,针对智能挖掘机运动的控制问题,提出一种基于变论... 智能液压挖掘机多用于特殊环境下的无人操纵施工。在执行诸如直线刮平、斜坡整平和定点挖掘等特定挖掘任务时,对智能挖掘机工作装置铲斗齿尖的轨迹规划和轨迹跟踪提出了较高要求。为此,针对智能挖掘机运动的控制问题,提出一种基于变论域模糊多参数自整定PID(Variable Universe Fuzzy Multi-parameter Self-tuning PID,VUFMS-PID)的轨迹跟踪控制策略。首先,在关节空间中通过三次非均匀有理B样条(Non-uniform Rational B-Splines,NURBS)曲线插补法完成直线刮平和定点挖掘轨迹规划,并得到工作装置挖掘作业时各关节角、角速度、角加速度位置序列。然后,综合考虑挖掘机非线性、时变性等特点,基于变论域思想,提出一种基于VUFMS-PID的轨迹跟踪控制方法。最后,基于AMESim与MATLAB/Simulink联合仿真和硬件在环(Hardware-in-the-Loop,HiL)试验平台,对VUFMS-PID控制方法的有效性和先进性进行验证。研究结果表明:在铲斗齿尖运动过程中,规划轨迹平滑连续且变化幅值较小,规划轨迹与期望轨迹之间的误差较小;VUFMS-PID控制的响应速度和跟踪精度相较于传统PID控制与模糊PID控制有明显提升;在硬件在环试验分析中,提出的控制方法在跟踪直线刮平轨迹和定点挖掘轨迹时,能够将跟踪误差控制在20mm以内,实现对规划轨迹的精确跟踪。 展开更多
关键词 机械工程 轨迹跟踪 变论域模糊PID控制 NURBS曲线 智能挖掘机 多参数自整定
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