大型矿用挖掘机控制系统的特点及发展方向

比较了发电机—电动机组直流调速系统、可控硅直流调速系统、交流变频调速系统这3种调速系统在矿用挖掘机上的应用情况。     

基于刚‒柔耦合的反铲液压挖掘机工作装置多体动力学分析与仿真

以某型挖掘机为研究对象，建立其工作装置及挖掘阻力数学模型。针对土方、石方挖掘工况，采用压力传感器、位移传感器测得挖掘过程中各油缸的压力及位移，采用电阻应变片测出动臂与斗杆上各测点的应力。基于所获得的各油缸位移及压力，通过动力学分析计算载荷。使用有限元分析软件和动力学仿真软件建立挖掘机刚?柔耦合模型，并以各油缸位移曲线为驱动，得到动臂及斗杆上各点应力。仿真计算与应力测试的对比结果表明，对应测点的应力变化趋势基本一致，误差在15%以内。     

一种非平稳随机循环工况下的参数化载荷模型

为解决土方工程机械非平稳随机循环工况下,其零部件设计与试验中载荷表达的难题,提出一种参数化载荷模型.以液压挖掘机多路阀回转联为研究对象,将其阀口压力载荷数据通过小波变换分解为载荷随机项和载荷趋势项;其中具有平稳随机特征的载荷随机项利用功率谱估计等处理实现其"随机项函数"表达,具有非平稳特征的载荷趋势项利用随机变量表征工况的函数拟合实现其"趋势项函数"表达;再将两者组合重构为"循环工况载荷函数".仿真与试验数据对比证明,该函数较好地复现了非平稳随机循环工况下多路阀载荷的随机特征.研究表明构建载荷模型的方法,对于实现面向循环工况特征的非平稳随机载荷的参数化表达,具有工程化应用的重要参考价值.     

液压挖掘机工作空间极限分析

液压挖掘机的高效性,使其在工农业生产、军事等众多领域得到了广泛的应用.工作空间参数,是设计与选用挖掘机的重要依据.求逆解是挖掘机机器人化需要解决的问题,若铲斗位姿超出工作空间,则会引起无逆解.挖掘机的工作范围是多条曲线围成的平面区域,而临界姿态角的函数图像则是一张空间曲面.本研究使用SolidWorks添加约束与MAT...     

一种基于视频图像的挖掘机工作状态识别方法

为了实现违法用地现象的实时监测,对土地间的挖掘机等施工机械的工作状态识别是非常重要的.实际场景下,因随机噪声和光照变化的影响,给挖掘机工作状态识别带来极大的挑战.本文提出一种基于视频图像的挖掘机工作状态识别方法,首先,对同一品牌挖掘机工作装置的各种姿态建立混合local binary features (LBF)形状回归模型并进行离线训练;其次,利用上述模型预测输入视频帧中挖掘机工作装置的形状信息,构建挖掘机的工作状态特征描述子;最后,利用support vector machine (SVM)分类器自动判别挖掘机的工作状态—-工作状态或非工作状态.实验结果表明,该方法很好地克服了多姿态导致形状变化的影响,对挖掘机工作状态识别准确率达到了93.53%.     

仿真技术与液压挖掘机的开发

液压挖掘机是一种功能典型、工况复杂、用途非常广泛的工程机械,特别是在中国这样一个发展中国家,几乎在所有的基础建设中都要用到挖掘机。文章介绍了计算机仿真技术,及其在液压挖掘机设计开发中的应用。     

液压挖掘机工作装置的自适应控制

首先介绍了试验挖掘机机器人的电液比例系统及其控制系统的硬件结构,结合所采用的负载独立分配(LUDV)系统的特点给出了电液比例系统的数学模型,在此基础上,根据试验结果对电液比例模型进一步进行简化,得到了设计控制器所需的参考模型.然后以局部参数最优法为基础设计了自适应控制器,给出了自适应控制律.最后对铲斗轨迹跟踪控制进行了试验研究,通过试验结果对所设计的控制器与常规比例-积分-微分(PID)控制器跟踪设定直线的效果的比较分析,可知使用PID控制器所得到的跟踪误差大于110 mm,而使用所设计的控制器其跟踪误差可以控制在100 mm之内,精度有了一定的提高,并且铲斗运动速度从107 mm.s-1提高到135 mm.s-1,非直线度从4.8%降为3.8%,从而验证了所设计控制器的正确性和有效性.     

大型挖掘机下部结构整体参数的优化设计

对大型挖掘机下部结构提出了整体结构参数优化的方法和程序,建立了合理的优化模型,并以美国P＆H公司生产的2300xp挖掘机的原始参数为例,运用本方法进行整体优化,优化结果和P&H2300xp挖掘机下部结构尺寸极为接近。     

露天矿山铲-车优化配置研究

本文推导了一般露天矿山铲—车优化配置的数学模型表达式，并以峨眉水泥厂矿山为例进行了优化配置计算。优化结果表明本文方法是有效的。     

EX220-3型挖掘机执行机构联合作业不协调的故障诊断与排除

EX220-3型挖掘机是日本日立建机公司生产的小型履带式挖掘机,该挖掘机有工作装置、上部转台和行走装置3部分组成。该型挖掘机执行机构联合作业不协调,是典型的流量分配控制系统问题,详细分析执行机构流量分配控制系统原理及其故障诊断与排除的方法,这对该型号的挖掘机执行机构的联合作业不协调的故障诊断起到一定的指导作用。