液壓挖掘機(jī)在凍土開挖作業(yè)環(huán)境下的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本文通過液壓挖掘機(jī)挖掘方式的改變，以實(shí)現(xiàn)凍土開挖為目標(biāo)，采取理論分析與建模仿真相結(jié)合的方法，對液壓挖掘機(jī)振動掘削減阻原理及振動掘削液壓控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析和研究，并通過建模和仿真對研究成果進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　首先概述了振動掘削技術(shù)，并指出液壓挖掘機(jī)振動掘削減阻的機(jī)理;分析了液壓挖掘機(jī)振動掘削技術(shù)在國內(nèi)外的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀，明確了振動掘削技術(shù)的發(fā)展趨勢。其次查閱了凍土的動力學(xué)特性、凍土的破壞準(zhǔn)則及振動頻率對凍土破壞過程的影響;介紹了液壓挖

2、掘機(jī)挖掘阻力的組成，分析比較了幾種常用的挖掘機(jī)挖掘阻力數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上建立了液壓挖掘機(jī)凍土挖掘阻力的數(shù)學(xué)模型，并運(yùn)用SimulationX對凍土挖掘阻力數(shù)學(xué)模型中各個分量進(jìn)行仿真和計(jì)算。然后分析了液壓挖掘機(jī)鏟斗液壓缸因輸入流量變化而進(jìn)行振動掘削的實(shí)現(xiàn)方式，在此基礎(chǔ)上研究和設(shè)計(jì)了基于電液比例閥的挖掘機(jī)振動掘削液壓控制系統(tǒng)，運(yùn)用SimulationX對該系統(tǒng)進(jìn)行建模和仿真，驗(yàn)證了該模型在理論上的可行性。最后對挖掘機(jī)振動掘削液壓控制系統(tǒng)進(jìn)

3、行受力聯(lián)合仿真，從理論上驗(yàn)證了振動掘削相對于靜態(tài)挖掘可以有效降低總的挖掘阻力。
　　仿真結(jié)果表明，基于電液比例閥的挖掘機(jī)振動掘削液壓激振系統(tǒng)可以使挖掘機(jī)實(shí)現(xiàn)振動掘削減阻的功能;振動挖掘時，凍土挖掘阻力的大小與振動控制信號的頻率、振幅及幅值均有關(guān)系;該振動掘削控制系統(tǒng)可以根據(jù)作業(yè)對象的不同特點(diǎn)，及時方便地調(diào)整振動頻率、振幅和幅值;要改變鏟斗振動頻率，只要改變振動控制信號的頻率即可;要改變鏟斗振幅，只需要改變振動控制信號的振幅;要改變