摊铺机行走系统速度刚度研究

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1、分类号:TH1210710-2012125091硕士学位论文摊铺机行走系统速度刚度研究李雨导师姓名职称冯忠绪教授申请学位类别工学硕士学科专业名称机械设计及理论论文提交日期2015年5月10日论文答辩日期2015年5月29日学位授予单位长安大学ResearchontheSpeedStiffnessofPaver’sTravelingSystemAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiYuSupervisor：Prof.FengZhongxuChang’anUniversity,Xi’an,China摘要沥青混凝土摊铺机

2、作为公路施工中必不可少的工程机械，其作业质量的好坏直接关系到铺筑路面的性能。摊铺机作业过程中的速度稳定性是影响其作业质量的关键因素，因而对摊铺机行走系统速度刚度进行分析具有重要的意义。论文在理论分析的基础上得到了摊铺机行走系统的仿真模型，结合样机相关参数及作业过程中载荷变化规律对摊铺机作业过程中的行走速度进行了仿真分析，并就行走系统的合理设计提出了若干意见。通过分析摊铺机行走系统的静态速度刚度表达式可以发现，影响摊铺机作业速度稳定性的主要因素是摊铺机牵引力的发挥及行走系统各组成部件的性能。因而从硬件组成上考虑，提高摊铺机行走系统速度刚度的主要措施有对牵引力与外界负载进行合

3、理匹配，改善行走系统的传动效率，优化发动机及履带行走机构配置。其中，行走系统传动效率的改善，主要依赖于对行走液压系统的泄漏量以及机械传动部件制造精度的改善。发动机及履带行走机构配置的优化，主要依赖于在发动机控制以及履带的结构形式上应用新技术。论文在分析摊铺机静态速度刚度表达式的基础上，提出了微调行走泵排量的解决办法，从而证明了在行走系统中加入闭环工作档的意义及作用。为了进一步分析闭环控制对行走系统的速度刚度的影响，同时探究闭环控制系统各参数的取值办法，论文从系统传递函数的角度对摊铺机行走系统进行了深入分析，并依据样机的基本参数给定了闭环控制系统的控制参数，最终得到了摊铺机

4、行走系统的simulink仿真模型。通过对摊铺机进行试验分析，验证了牵引力、滑转率及闭环控制对于行走系统速度刚度的影响。利用行走系统的仿真模型，分析了行走系统各档位下的阶跃响应以及实际载荷作用下的速度响应，一方面验证了改善系统硬件参数对行走系统速度刚度的作用，另一方面说明模糊PID控制是提高行走系统速度稳定性的重要手段，其控制效果依赖于控制参数的合理取值。关键词：摊铺机，速度刚度，闭环控制，模糊PIDiAbstractAsphaltpaverisanessentialmachineinhighwayconstruction,andthequalityofitsworkis

5、directlyrelatedtotheperformanceofthepavingroads.Thespeedstabilityintheprocessofpaveroperationsisakeyfactorthataffectsthequalityofpaverwork,thusithasprofoundvaluetoanalyzethestiffnessofpaver’stravelingspeed.Basedontheoreticalanalysis,thethesisgotasimulationmodelofthetravelingsystem.Andthes

6、imulationanalysisoftravelingspeedwasdonecombiningwiththerelevantparametersofprototypeandloadspectruminthecourseofpavingwork.Suggestionswereprovidedonthereasonabledesignofpaver’stravelingsystem.Byanalyzingtheexpressionofstaticstiffnessofspeed,itwasfoundthatthemainfactorsaffectingthestabili

7、tyofpaver’soperationspeedispaver’stractionandtheperformanceofthevariouscomponentsintravelingsystem.Soconsideringfromthehardware,themajorstepstoimprovethestabilityofpaver’soperationspeedwerematchingthetractionwiththeload,improvingthetransmissionefficiencyoftravelings