挖掘机大臂新技术研究与应用

63CONSTRUCTION MACHINERY 2015.1专题研究SPECIAL RESEARCH大型液压挖掘机驾驶室舒适性分析与研究刘永杰，解 刚，刘文龙（徐州徐工挖掘机械有限公司，江苏 徐州 221004）［摘要］通过对大型液压挖掘机驾驶室乘坐舒适性的评价和驾驶室振动特点研究，对影响驾驶室座椅和悬架的因素作简要分析及试验测试，为今后大型液压挖掘机驾驶室减震系统设计和优化提供指导。

［关键词］液压挖掘机；舒适性；加速度；静刚度［中图分类号］TU621 ［文献标识码］B ［文章编号］1001-554X （2015）01-0063-03Analysis and research on cab comport of large hydraulic excavatorLIU Yong -jie ，XIE Gang ，LIU Wen -long大型液压挖掘机复杂恶劣的作业环境和长时间、高负荷的作业强度常常引起驾驶室的强烈振动，这种振动严重影响操作者的舒适性和机器的稳定性、可靠性。

1 驾驶室舒适性评价液压挖掘机舒适性评价是建立在分析人体所能承受的振动界限基础上的，指座椅及悬架等部件隔离、吸收、缓和、衰减作业过程中所产生的各种冲击和振动激励的能力，使传给驾驶员身体的振动强度处于人体可承受振动的界限之内，以及人体感受舒适的程度。

国际标准ISO 2631《人体暴露于全身振动的评价》对驾驶室振动舒适性评价认为，振动对人体的影响有4个重要的物理因素，即强度、频率、方向和承受时间。

人体内脏器官固有频率在2～10Hz 之间，不同振动对人的危害程度不同，其中频率4～8Hz 的垂直振动对人体的危害最大，而低于1Hz 或高于100Hz 的振动对人体基本无害。

基于这一研究，国际标准化组织应用1/3倍频程分析法，测试了人体承受该频域振动的能力，并制定了实用的评定方法。

在评价振动对人体影响的情况下，需要计算加权加速度或振级。

加速度是描述振动强度的基本量，在1/3倍频程分析的基础上，可按式（1）计算120221()w j j j a a Z ªº«»¬¼¦O（1）式中 a w ——加权加速度均方根值，m/s 2；ωj ——第j 个1/3倍频带的加权系数；a j —— 第j （j =1，2，3，……20）个1/3倍频加速度均方根值，m/s 2。

内施 工 还是 隧道 施 工 ，由于 施 工 空 间狭 小 、通风 不 畅 ，使 得 以柴 油 机 为动 力 源 的 工 程机 械 面 临 以下 问
接方式 以及 目前最 为常见的机械能和 电能 的组合 ， 目前主要有双泵双动力系统 、单泵 同轴布置 系统和 单泵 并 排 布置 系 统三 种型 式ｆ ３ ］ 。 （ １ ） 双泵双动力 系统 ， 即两个动力源各 自连接一 个 完 全 相 同 的液 压 泵 ，两 液 压 泵 的输 油 口分 别 连 接 单 向阀 ， 油路经汇合后一起进入液压系统 ， 这样保证 两油泵相互不干涉。柴油机和电动机分别由各 自的 继 电器控制可相互切换 。如图 ｌ 所示为双泵双动力 系统示意图 ， 采用该系统的双动力工程机械 ， 其液压 系统结构复杂且成本倍增 ，日常维护性 和经济性较 差， 不 易被 市场 接 受 。
３ 技术优 势
双动力挖掘机相 比传统 以柴油机 为动力源的挖 掘机 ， 有很 大的优势和应用前景 。 （ １ ） 采用电力作业 ， 同等作业效率下用电成本 比 使用燃油低 ７ ０％以上 ， 并可延长整机的使用寿命 ， 降 低维修费用。 （ ２ ） 采用 电动 机作业克服 了内燃机工作时排废
随 着 世界 范 围内工 业 技 术 的 迅速 发 展 ，能 源 短
能技术” 作 为研发重点 ， 并纷纷推 出其 主打节能环保 的混合 动力 、 燃气动力和电力驱动等工程机械产 品。 当城 市 化进 程 已经 发 展 到一 定 程 度 ，在 城 市 规 划和重新建设 中， “ 推倒重建 ” 的情况越来越少 ， 取 而 代之 的是对原有 的功能性建筑进行改造 和升级 ， 这 在欧美等发达 国家已十分普遍。在此背景下 ， 室内施 工将会 越来越多 。随着我 国交通建设事业的迅速发 展 ，越来越 多的工程机械应用于公路隧道 、铁路 隧 道、 城市地铁隧道 、 过江隧道等隧道施工 中。不论室

山东农业大学毕业论文题目：挖掘机液压系统的设计与研究院部机械电子与工程学院专业班级届次学生姓名学号指导教师目录引言 (i)1挖掘机发展的历史和现状及发展 (3)1.1国内挖掘机发展的历史和现状 (3)1.2 国外挖掘机发展的历史和现状及发展 (2)2 挖掘机液压系统的基本组成及其基本要求 (2)3 挖掘机液压系统的基本动作分析 (2)4 挖掘机液压系统的基本回路分析 (2)4.1限压回路 (2)4.2缓冲回路 (3)4.3节流回路 (2)4.4行走限速回路 (2)4.5合流回路 (2)4.6闭锁回路 (2)4.7再生回路 (2)5 负载敏感压力补偿液压系统的设计 (2)5.1负载敏感压力补偿液压系统控制回路设计 (2)5.1.1降低系统溢流损失 (2)5.1.2液压系统的最高压力限制 (2)5.1.3防止系统压力冲击 (3)5.1.4二次压力反馈式LS控制系统 (3)5.1.5发动机扭矩控制 (2)5.2负载敏感压力补偿液压系统的基本回路 (2)5.2.1回转回路 (2)5.2.2行走回路 (3)5.2.3动臂、斗杆、铲斗回路 (3)致谢词 (2)参考文献 (2)ContentsIntroduction (i)1 Development and present of excavator (3)1.1 Development and present of excavator internal (3)1.2 Development and present of excavator overseas (2)2 The basic compose and requirment of hydraulic system of excavator 23 The basic motion analysis of hydraulic system of excavator (2)4 The basic circuit analysis hydraulic system of excavator (2)4.1Pressure limiting circuit (2)4.2Buffer circuit (3)4.3Cuttingloop (2)4.4Walking speed limit of loop (2)4.5 Combined Loop (2)4.6 Closed loop (2)4.7 Regeneration circuit (2)5 The design of pressure compensated load sensing hydraulic system 25.1The design of load sensing hydraulic system pressure compensationcontrol loop (2)5.1.1 Overflow losses reduce system (2)5.1.2Limit the maximum pressure hydraulic system (2)5.1.3 To prevent the system pressure shock (3)5.1.4LS secondary pressure feedback control system (3)5.1.5Engine torque contro (2)5.2Pressure compensated load sensing hydraulic system of the basiccircuit (2)5.2.1Turn loop (2)5.2.2Walking Loop (3)5.2.3The boom；Stick；Bucket Loop (3)Acknowledgement (2)References (2)挖掘机液压系统的设计与研究【摘要】本次设计主要是对挖掘机的液压系统进行设计和研究。

基于阅读机械臂研究的简单总结1 机械臂研究的目的现今社会中要求的是生产规模扩大、自动化程度提高。

而机械臂作为物料搬运的重要设备在现代化建设、生产过程中发挥着越来越重要的作用。

并且在全球化的市场中, 激烈的国际、国内市场也越来越依赖于科学技术的竞争, 这些都是促使工程机械臂设计开发技术向大型化、高可靠性、高速化、自动化和智能化方向发展的原因。

工程机械臂的机械设计者面临着新的、更严格的挑战。

其主要问题即为随着机械臂机构速度的提高, 构件柔度的加大, 精度要求的增加, 工程机械臂生产运行时产生较大的惯性力, 会导致弹性部件的变形。

当臂架机构运动进入高速区域时, 只有将运动部件作柔性体的假设, 形成所谓的柔性机构。

此时, 由于机构部件间的刚体运动与其弹性变形賴合等问题, 动力学模型将变得很复杂, 给实际问题的解决带来很大的困难。

事实上关于柔性体运动与其自身变形的复合动力学问题已经是目前的普遍性的难题。

2 机械臂系统的研究现状在通过三遍文章的阅读中, 多体系统动力学是国内外研究工程机械臂架系统最普遍的多体系统。

多体动力学是力学一个新的并迅速发展的分支, 它是相互连接的机体系统运动的非线性动力学。

首先介绍多体系统动力学的国内外研究现状。

多体系统的物理模型定义为由物体铰力元和外力等要素组成且具有一定拓扑结构的系统, 多体系统动力学是研究多体系统运动规律的科学。

多体系统动力学: 包括多刚体系统动力学和多柔体系统动力学。

多体系统动力学研究内容主要包括刚、柔体动力学建模理论及其计算方法、微分方程的数值求解、计算效率、机构综合分析、柔性效应、控制理论、优化方法、实时仿真虚拟样机技术、并行计算和可靠性等。

现在多体动力学已经形成了比较系统的分析和建模方法。

其中主要有工程中常用的以拉格朗日方程为代表的分析力学的方法、以牛顿-欧拉方程为代表的矢量学方法、图论方法、凯恩方法和变分方法等。

3 工程机械臂主要研究方向工程机械臂架系统是工程机械设计的关键, 机械臂系统的合理与否将直接关系到整个工程机械的性能以及作用。