挖掘机动臂液压冲击力优化控制仿真.pdf

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1、第33卷第06期计算机仿真2016年6月文章编号：1006—9348(2016)06—0189—04挖掘机动臂液压冲击力优化控制仿真廖晓文1’2”，吴运新1’2⋯，龚海1’2”，谢琴1’2’3(1．中南大学高性能复杂制造国家重点实验室，湖南长沙410083；2．中南大学机电工程学院，湖南长沙410083；3．中南大学有色金属先进结构材料与制造协同创新中心，湖南长沙，410083)籀要：在挖掘机动臂液压冲击力优化控制研究中，由于液压挖掘机在动臂启动、停止和换向时液压冲击大，并产生振动和噪音，严重影响了挖掘机的使用寿命和操作者的舒适度。针对上述问题，通过在油路上增加蓄能器，来降低挖掘机动

2、臂的液压冲击。利用Adams和AMEsim的挖掘机动臂和回转系统联合仿真平台，对蓄能器充气压力P0和充气容积Vo参数进行优化，最终选为lOMpa和2．8L。结果表明，挖掘机动臂无杆腔冲击压力从最高处36Mpa降低到22Mpa，压力冲击约降低了54％，液压冲击下降显著，并且对压力响应的影响也较小，为系统优化提供了科学依据。关键词：液压挖掘机；联合仿真；液压冲击；蓄能器中图分类号：TH391．9文献标识码：BHydraulicImpactForceOptimizationControlSimulationofExcavatorBoomLIAOXiao—wenl，2⋯，WUYun—xinl

3、’2⋯，GONGHail'2⋯，XIEQin91’2’3(1．StateKeyLaboratoryforHighPerformanceComplexManufacturing，ChangshaHunan410083，China；2．SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，CentralSouthUniversity，ChangshaHunan410083，China；3．NonferrousMetalOrientedAdvancedStructuralMaterialsandManufacturingCooperativeInnovati

4、onCenter，CentralSouthUniversity，ChangshaHunan410083，China)ABSTRACT：Intheresearchofhydraulicimpactforceoptimizationcontrolofexcavatorboom，thehydraulicpressureisbig，andthevibrationandnoisecausedbythehydraulicexcavatorayeusedtostart，stopandreverse．Inviewoftheaboveproblems，thehydraulicimpactofthebo

5、omisreducedbyincreasingtheaccumulatorintheoilcircuit．BasedonAdamsandAMEsim，thejointsimulationplatformofexcavatorboomandrotarysystemisusedtooptimizetheparametersofPoandVo，thefinalselectionforlOMpaand2．8L．Theresultsshowthat，theexcavatorboomnorodchambershockpressureisreducedto22Mpafromthehighest36

6、Mpaandshockpressureisreducedapproximate—ly54％，thehydraulicimpactdecreasessignificantlyandtheinfluenceonpressureresponseisalsosmaller．KEYWORDS：Hydraulicexcavators；Jointsimulation；Hydraulicshock；Accumulatorl引言液压挖掘机作为一种经济、高效的土石方施工机械，被广泛地应用于建筑、公路、铁道、矿山、化工水利和市政工程建设等，在工程建设中所起的作用越来越明显⋯。在液压系统工作过程中，如果出现

7、液压油泵(液压马达、液压缸)突然启动或停止、换向阀突然换向、阀门突然关闭或开启等情况，基金项目：国家科技支撑计划(863计划)项目(2015BAFU7803)收稿日期：2015—09—06修回日期：2015—09—21造成系统压力或者流量的突变，从而使得系统压力瞬时升高，比正常情况下的压力高l一4倍，这种现象称之为液压冲击性儿⋯。液压挖掘机在工作过程中，运行动作复杂多变，且前端工作装置质量重，惯性大，载荷变化剧烈，其液压系统易受到强液压冲击、气穴、压力与流