基于多负荷特性电喷柴油机的平地机系统仿真

摘要

平地机作为一种以铲刀作业为主的轮式工程机械，单负荷模式平地机在作业过程中存在以下问题：低速作业工况时，柴油机功率利用率不足，产生功率富余，经济性较差；在大负载工况作业时，轮胎打滑严重，磨损剧烈，柴油机油耗较高，牵引效率低。
　　本研究针对单负荷模式平地机作业过程中的问题，调研国外多负荷模式平地机功率分配及档位划分状况；首先分析平地机的运动学、动力学，并提出从平地机作业匹配角度设定多负荷模式，主要分为基于同一工况不同作业工序及基于不同工况匹配方式设定平地机系统的多负荷模式；其次，对机械传动平地机系统多负荷模式进行设定，对单负荷模式不同匹配方式分析研究，并分析基于不同设定方式的负荷曲线形状；最后，利用AMESim软件对基于多负荷电喷柴油机平地机系统进行建模仿真，并对比分析不同的负荷曲线形状设定方式对平地机系统的动力性能、经济性能及作业性能的影响；仿真分析多负荷模式在额定牵引力、最高牵引效率、最大功率输出及极限负载等工况下的作业性能，仿真分析档位与负荷模式切换的合理性；仿真分析对比多负荷模式与单负荷模式平地机系统多种载荷工况下作业性能及经济性能。提出的多负荷模式设定方式、利用AMESim进行基于多负荷电喷柴油机平地机系统建模仿真的创新方法及负荷曲线形状设定方式对其他工程机械的多负荷模式设定及系统仿真研究具有一定的借鉴意义。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 论文研究背景

1.2 研究目的及意义

1.3 国内外研究现状及发展趋势

1.4 研究的主要内容

第二章 平地机系统多负荷模式分析

2.1 滑转率分析

2.2 平地机运动学与动力学分析

2.3 作业负荷特性分析

2.4 工程机械柴油机多负荷特性分析

2.5 平地机系统的多负荷模式分析

2.6 本章小结

第三章 机械传动平地机系统多负荷模式研究

3.1 机械传动平地机整机参数选择

3.2 机械传动平地机系统的多负荷模式设置

3.3 转速及扭矩适应系数最终设定

3.4 变速箱的匹配计算分析

3.5 本章小结

第四章 多负荷电喷柴油机平地机系统建模

4.1 AMESim环境下的系统模型

4.2 本章小结

第五章 多负荷电喷柴油机平地机系统仿真研究

5.1 负荷曲线不同设定方式仿真研究

5.2 多负荷模式多种工况仿真对比分析

5.3 多负荷模式与单负荷模式平地机仿真对比分析

5.4 空燃比设定差异对多负荷电喷柴油机性能影响

5.5 本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

攻读学位期间获得成果

致谢