大型液壓挖掘機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量仿真分析

　　這篇機(jī)械設(shè)備論文發(fā)表了液壓挖掘機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量仿真的分析，隨著人們對(duì)生存環(huán)境要求越來越高，液壓挖掘機(jī)的節(jié)能環(huán)保性能成為其技術(shù)是否先進(jìn)的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。論文為并進(jìn)一步建立各循環(huán)工況功耗數(shù)學(xué)模型，為今后工作裝置的性能分析及設(shè)計(jì)提供了可行的途徑。

　　關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)備論文,大型液壓挖掘機(jī);循環(huán)工況;轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

　　針對(duì)液壓挖掘機(jī)能量效率較低問題，工程機(jī)械節(jié)能研究者提出了多種節(jié)能辦法，主要是從以下幾個(gè)方面做改進(jìn)：l)通過開發(fā)相關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)來提高其發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率。2)開發(fā)新的液壓系統(tǒng)或者改進(jìn)液壓系統(tǒng)，從而降低液壓系統(tǒng)的節(jié)流和溢流功耗。3)優(yōu)化基于發(fā)動(dòng)機(jī)—液壓系統(tǒng)—負(fù)載的全局功率匹配[2]。

　　但是往往在功率匹配節(jié)能研究中，大型挖掘機(jī)功耗研究?jī)H局限于如何匹配之間的關(guān)系，缺乏對(duì)整機(jī)在實(shí)際挖掘作業(yè)中負(fù)載功耗的分析，缺乏功率匹配節(jié)能方案的依據(jù)。由于作業(yè)工況中負(fù)載劇烈變化，使得功率需求不斷發(fā)生變化，因此研究負(fù)載功率變化對(duì)功率匹配的節(jié)能研究具有重要意義。為此，本文采用多體動(dòng)力學(xué)仿真和功耗模型建立相結(jié)合方法，對(duì)大型液壓挖掘機(jī)循環(huán)工況下的負(fù)載功耗特性進(jìn)行研究。

　　1.驅(qū)動(dòng)函數(shù)確定

　　在各液壓缸移動(dòng)副處添加驅(qū)動(dòng)，設(shè)置如下：

　　在動(dòng)臂液壓缸的移動(dòng)副處施加的驅(qū)動(dòng)函數(shù)為：

　　STEP(time，0，0，2，2)-STEP(time，2，0，6，0)-STEP(time，6，0，8，2)-STEP(time，8，0，11，0)-STEP(time，11，0，13，0)-STEP(time，13，0，16，0)

　　在斗桿液壓缸的移動(dòng)副處施加的驅(qū)動(dòng)函數(shù)為：

　　STEP(time，0，0，2，0)-STEP(time，2，0，6，-0.8)-STEP(time，6，0，8，0)-STEP(time，8，0，11，0)-STEP(time，11，0，13，1.1)-STEP(time，13，0，16，0)

　　在鏟斗液壓缸的移動(dòng)副處施加的驅(qū)動(dòng)函數(shù)為：

　　-STEP(time，0，0，2，0.2)-STEP(time，2，0，6，0.2)-STEP(time，6，0，8，0.5)-STEP(time，8，0，11，0)-STEP(time，11，0，13，-0.8)-STEP(time，13，0，16，0)

　　2.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的仿真分析

　　轉(zhuǎn)動(dòng)慣量是剛體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)慣性度量，各工作部件對(duì)于回轉(zhuǎn)中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J，等于剛體對(duì)于通過質(zhì)心、并與回轉(zhuǎn)中心軸平行的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，加上剛體的質(zhì)量與兩軸間距離平方的乘積[3]，具體表達(dá)式為：

　　—各部件對(duì)通過其質(zhì)心并與回轉(zhuǎn)中心軸平行的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;

　　—各工作部件質(zhì)量;

　　—各工作部件的重心至回轉(zhuǎn)中心軸的距離。

　　由上式可知，由于可通過 Pro/E測(cè)得，是定值，欲求某部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，只要求得 即可。則可通過ADAMS 可得出各部分重心至回轉(zhuǎn)中心軸的距離，那么可進(jìn)一步求各部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。

　　在 ADAMS 中計(jì)算求得工作部件對(duì)回轉(zhuǎn)中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。

　　3.總結(jié)

　　本文應(yīng)用 ADMAS軟件對(duì)回轉(zhuǎn)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量仿真分析，后續(xù)可利用matlab對(duì)挖掘機(jī)作業(yè)工況所有數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，可得大型液壓挖掘機(jī)循環(huán)工況下負(fù)載功耗動(dòng)態(tài)特性，為液壓挖掘機(jī)負(fù)載與發(fā)動(dòng)機(jī)匹配提供了參考。

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　　推薦閱讀：《機(jī)電技術(shù)》(雙月刊)創(chuàng)刊于1977年，由福建省機(jī)械科學(xué)研究院主辦。本刊是經(jīng)國(guó)家登記注冊(cè)的國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行的綜合性機(jī)電科技期刊。中國(guó)學(xué)術(shù)期刊綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫來源期刊，中文科技期刊數(shù)據(jù)庫全文收錄期刊。

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