液壓挖掘機在凍土開挖作業(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挖掘方式的改變，以實現(xiàn)凍土開挖為目標，采取理論分析與建模仿真相結(jié)合的方法，對液壓挖掘機振動掘削減阻原理及振動掘削液壓控制系統(tǒng)進行了分析和研究，并通過建模和仿真對研究成果進行了驗證。
　　首先概述了振動掘削技術(shù)，并指出液壓挖掘機振動掘削減阻的機理;分析了液壓挖掘機振動掘削技術(shù)在國內(nèi)外的研究與應用現(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特性、凍土的破壞準則及振動頻率對凍土破壞過程的影響;介紹了液壓挖

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

3、行受力聯(lián)合仿真，從理論上驗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振動掘削液壓激振系統(tǒng)可以使挖掘機實現(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，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