矿用小型防爆全液压装载机工作特性研究

摘要

装载机是一种作业效率高、机动灵活、用途广泛的工程机械。装载机在作业过程中工况复杂多变、负荷变化频繁且范围较大。因此，在各种典型工况下对装载机所承受的负载变化情况进行分析研究以及在此基础上对装载机发动机．液压系统．负载间的工作特性进行分析研究是一项重要的课题。 本文以矿用小型防爆全液压装载机为研究对象，对其在各种典型工况及爬坡作业环节下的工作特性进行了全面的分析研究。研究的内容主要包括以下三个方面：一是对本装载机所用发动机的工作特性进行了全面的分析研究，得出了该发动机的相关特性曲线，并对本装载机的液压系统及其相关液压元件的工作特性作了详细介绍；二是在建立工作装置数学模型和铲取过程力学模型的基础上，通过对装载机工作装置及整机的受力分析，实现了装载机在各种典型工况及爬坡作业环节下的力学特性仿真。三是在研究泵与发动机匹配机理的基础上，通过建立发动机-液压系统-负载间动力传递的数学模型，实现了装载机整机工作特性的仿真分析。 本文通过对装载机动力系统和各执行机构工作特性的分析研究及综合分析研究，形成了对此装载机发动机—液压系统—负载之间工作特性进行分析研究的一般性方法，并为本装载机的设计和改进提供了基本的方法依据。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1国内外装载机及其液压传动系统的研究动态及发展趋势

1.1.1国外研究现状及发展趋势

1.1.2国内研究现状及发展趋势

1.2课题的背景及研究意义

1.3本课题的主要研究内容

1.4本章小结

2装载机动力系统工作特性

2.1发动机的工作特性

2.1.1发动机的速度特性曲线

2.1.2发动机的调速特性曲线

2.1.3发动机的万有特性曲线

2.2装载机液压系统组成

2.3液压泵的工作特性

2.4执行元件的工作特性

2.4.1液压缸的工作特性

2.4.2液压马达的工作特性

2.5本章小结

3装载机作业力学特性分析

3.1 MATLAB科学计算及图形显示功能介绍

3.2装载机工作装置运动仿真

3.2.1装载机工作装置数学模型的建立

3.2.2装载机工作装置运动仿真的实现

3.3料堆中铲斗铲取机理的研究及力学模型的建立

3.3.1散体的极限平衡与滑移

3.3.2铲取机理的研究及力学模型的建立

3.4装载机工作装置的受力分析

3.5装载机运动阻力概述

3.6装载机铲取典型工况作业力学特性分析

3.6.1装载机铲斗水平插入作业力学特性分析

3.6.2装载机铲斗铲取作业力学特性分析

3.6.3装载机边插入、边铲取作业力学特性分析

3.7装载机爬坡作业力学特性分析

3.8本章小结

4装载机工作特性研究

4.1泵与发动机的匹配

4.1.1泵与发动机的匹配原理

4.1.2发动机最佳转速工作区域的选取

4.2发动机-液压系统-负载工作特性匹配研究

4.2.1装载机行驶驱动系统工作特性匹配研究

4.2.2装载机工作装置驱动系统工作特性匹配研究

4.3各执行元件复合动作过程中流量的合理分配

4.4装载机各种铲取典型工况及爬坡作业环节工作特性仿真结果

4.4.1装载机铲斗水平插入作业工作特性仿真结果

4.4.2装载机铲斗铲取作业工作特性仿真结果

4.4.3装载机边插入、边铲取作业工作特性仿真结果

4.4.4装载机爬坡作业工作特性仿真结果

4.5本章小结

5结论

致谢

参考文献

附 录