滑移装载机液压系统功率动态分析

【摘要】随着我国基础设施建设的不断完善，各类场馆、公路等进入维护期，在这些工作场所中进行作业时，受到工作空间和地面条件的约束，必须使用多功能小型工程机械来完成，因此我国小型工程机械有着良好的发展前景。滑移装载机作为小型工程机械的佼佼者，近年来受到国内外工程机械制造商的青睐。我国引入滑移装载机较晚，在关键技术上与国外有着明显的差距，国内厂家的滑移装载机主要销往亚洲、南美等欠发达地区，而且由于节能、排放等方面的制约，难以进入欧美市场，因此在发动机与液压系统的匹配上，国内还需要做出许多研究。而在进行发动机与液压系统的匹配时，需要了解典型工况下液压系统所消耗的功率，才能制定出合理的匹配策略。本文基于校企合作项目—“装载机液压系统及传动系统动态仿真分析及对比测试研究”，将液压驱动系统与负载作为一个系统，采用理论分析、实验测试和联合仿真分析相互验证与对比的方法，对系统的功率特性进行分析。首先对滑移装载机行走系统、工作系统和补油系统的功率特性进行了理论分析。其次根据理论分析，对滑移装载机行走系统、工作系统的典型工况以及两者的联合工况进行了实验测试，作为与联合仿真分析对比的依据。然后采用1D+3D联合仿真分析的方法，建立液压驱动系统的AMESim模型及整机的Motion模型，分析了典型工况下的行走系统、工作系统、补油系统的功率特性，并与理论分析、实验测试结果进行对比。最后对直线行驶工况下的发动机与行走变量泵的匹配进行优化仿真分析，为发动机与液压系统的匹配提供一种方法。本文的内容如下：第1章，介绍了国内外滑移装载机的发展概况，并进行了对比。对比表明国内外的差距主要体现在液压系统功率的控制上，因此本文介绍了常用的功率控制的方法，而这些方法建立在了解各工况液压系统功率的基础上。最后在分析国内外对液压系统功率特性研究现状的基础上，引出了本文的研究内容。第2章，对滑移装载机行走系统、工作系统和补油系统的功率特性进行了理论分析，其中在分析行走系统的功率特性时，从负载出发，在对行走系统的运动学、动力学分析后推导而出的。第3章，根据理论分析，对滑移装载机行走系统的典型工况(包括直线行驶、单边转向、双边转向)，工作系统的典型工况(包括空载举升动臂、满载举升动臂)，以及两者的联合工况进行了实验测试，作为与联合仿真分析对比的依据。第4章，对滑移装载机行走液压系统、工作液压系统、补油液压系统建立AMESim模型，其中的行走与补油液压系统关键元件：变量泵、DA阀、行走先导阀建立HCD模型，工作液压系统的关键元件：多路阀、调平阀、工作先导阀建立HCD模型，其余建立HY模型。第5章，基于LMSVirtualLabMotion软件建立整机的Motion模型，并与AMESim模型进行联合，分析典型工况下的行走系统、工作系统、补油系统的功率特性，并与理论分析、实验测试结果进行对比。根据仿真结果，对直线行驶工况下的发动机与行走变量泵的匹配进行优化仿真分析，为发动机与液压系统的匹配提供一种方法。
【作者】张永翔；
【导师】刘昕晖；
【作者基本信息】吉林大学，机械电子工程，2014，硕士
【关键词】滑移装载机；液压系统；功率；联合仿真分析；

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