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潜孔钻机行走驱动系统参数匹配研究

作　者: 谢武装
导　师: 赵宏强
学　校: 中南大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 潜孔钻机行走驱动参数匹配行走效率牵引特性动态分析
分类号: P634.31
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 170次
引　用: 4次
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内容摘要

潜孔钻机履带式液压行走驱动装置主要用于采矿场中短距离的行走和钻孔移位,矿场工况环境恶劣,行走效率低,能耗大,这些因素对其行走驱动系统性能提出了较高要求。本文结合湖南省重大科技项目“一体化液压潜孔钻机”的课题研究,从行走驱动系统参数的匹配准则、方法分析入手,结合行走传动效率,对总体性能参数匹配下牵引特性的进行研究,并利用AMEsim仿真软件对行走驱动系统的动态特性进行仿真,为潜孔钻机液压行走驱动系统的设计与改进提供理论参考。论文主要工作如下:简述潜孔钻机的发展与研究现状,着重分析国内外潜孔钻机行走驱动系统的发展概况及其性能特点,阐明课题研究的目的与意义。针对现有潜孔钻机液压行走驱动系统的工作原理进行分析,对发动机与泵、泵与马达的性能参数匹配进行研究;并简析潜孔钻机行走驱动装置的动力学和运动学问题;探讨滑转率与牵引力的匹配准则。建立液压行走驱动系统效率数学模型,通过对变量泵、变量马达的理论效率分析,探讨潜孔钻机行走工况下的最优效率的行走速度范围与排量比β控制区域,为提高钻机行走效率提供理论参考依据。在总体性能参数匹配的基础上,引入行走传动效率,结合动力学和运动学分析,建立潜孔钻机牵引力数学模型,对其牵引特性进行分析,并探讨额定滑转率的取值,并结合实验对牵引力特性进行验证。最后,利用AMEsim仿真软件建立潜孔钻机液压行走驱动系统仿真模型,对行走工况下的液压系统进行动态分析,并结合实验对仿真模型进行验证,为行走驱动系统的设计与优化提供理论参考。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-9
第一章绪论  9-16
  1.1 前言  9-10
  1.2 课题研究与应用现状  10-14
    1.2.1 潜孔钻机的研究现状  10-12
    1.2.2 潜孔钻机行走驱动系统的应用现状  12-14
  1.3 课题来源及研究意义  14-15
    1.3.1 课题来源  14
    1.3.2 课题研究的意义  14-15
  1.4 课题研究的主要内容  15-16
第二章潜孔钻机液压行走匹配理论研究  16-28
  2.1 潜孔钻机液压行走驱动系统方案及工作原理  16-19
    2.1.1 潜孔钻机履带式液压行走驱动方案  16-17
    2.1.2 液压行走驱动系统的工作原理  17-19
  2.2 液压行走驱动系统的性能匹配分析  19-23
    2.2.1 发动机和液压泵的参数匹配与控制  20-22
    2.2.2 液压泵与马达性能参数的匹配与选择  22-23
  2.3 潜孔钻机履带式行走驱动装置运动学与动力学分析  23-25
    2.3.1 潜孔钻机履带式行走装置的运动学分析  23
    2.3.2 潜孔钻机履带式行走装置的动力学分析  23-25
  2.4 行走机构与滑转曲线的合理匹配  25-27
    2.4.1 滑转率与切线牵引力的关系  25-26
    2.4.2 液压驱动车辆行走机构参数匹配  26-27
  2.5 本章小结  27-28
第三章潜孔钻机液压行走驱动系统的效率研究  28-36
  3.1 变量泵的效率分析  28-32
    3.1.1 变量泵的理论效率建模与分析  28-30
    3.1.2 行走工况下变量泵的效率建模与分析  30-32
  3.2 行走马达的理论效率建模与分析  32-34
  3.3 行走驱动系统总效率的理论分析  34-35
  3.4 本章小结  35-36
第四章潜孔钻机液压行走驱动系统的牵引特性研究  36-48
  4.1 液压行走驱动系统的总体匹配参数确定  36-39
    4.1.1 发动机功率的确定  36-37
    4.1.2 液压系统压力与发动机功率匹配  37-38
    4.1.3 工作压力与地面附着条件的匹配  38-39
  4.2 液压行走驱动系统的牵引特性分析  39-43
    4.2.1 牵引力平衡方程  39
    4.2.2 理论牵引力的数学模型  39-41
    4.2.3 牵引力特性曲线的绘制与分析  41-43
  4.3 牵引力实验研究  43-47
    4.3.1 实验目的和内容  43-44
    4.3.2 实验条件  44-45
    4.3.3 实验方案  45
    4.3.4 实验数据的记录及处理  45-46
    4.3.5 实验结果分析  46-47
  4.4 本章小结  47-48
第五章潜孔钻机液压行走驱动系统的建模与动态分析  48-62
  5.1 液压系统建模的基本方法  48-50
  5.2 AMESim基本特性介绍  50-52
  5.3 潜孔钻机液压行走驱动系统仿真模型建立  52-55
  5.4 系统仿真参数的确定及结果分析  55-60
    5.4.1 行走马达装置负载参数的确定  56-57
    5.4.2 其它设备参数的确定  57-58
    5.4.3 仿真结果分析  58-60
  5.5 本章小结  60-62
第六章实验研究  62-68
  6.1 实验目的和内容  62
  6.2 实验总体方案设计  62-64
    6.2.1 实验条件及方案设计  62-63
    6.2.2 实验数据的测试与分析  63-64
  6.3 实验与仿真结果对比分析  64-67
    6.3.1 单侧转弯实验与仿真结果对比分析  64-65
    6.3.2 换挡变速工况实验与仿真结果对比分析  65-66
    6.3.3 爬坡工况实验与仿真结果对比分析  66-67
  6.4 本章小结  67-68
第七章总结与展望  68-70
  7.1 全文总结  68
  7.2 工作展望  68-70
参考文献  70-74
致谢  74-75
攻读学位期间的主要研究成果  75

潜孔钻机行走驱动系统参数匹配研究

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