（Kaiyun官方网站）开云网页-登录入口

　　【正文】 压马达工作时的 内部泄露 ，会对位置精度产生影响，但由于实际作业要求，误差在允许范围之内，不会影响工作稳定性。 液压挖掘机是工程机械中一种应用十分广泛的 机型，在工业及民用建筑、交通运输、水利水电、军事 设施 建设中发挥着非常重要的作用 。其工作装置运动轨迹的自动控制是研制中的一个重要课题。 现有控制装置主要是连杆机构，通常只能保证简单挖掘轨迹。对于任意给定，需要通过计算机系统控制实现。 挖掘机在实际工作中， 挖掘阶段转台不回转， 静止不动，转台回转时，工作装置不挖掘，二者运动是分开的。 工作装置挖掘轨迹的控制，可归结为动臂、斗杆和铲斗三个杆件的平面控制问题，即对于任意给定的动臂、斗杆目标轨迹和铲斗方位角，可将其变换为工装三杆件的目标转角序列，由微机控2 制电液伺服驱动系统，使动臂、斗杆和铲斗跟踪各自的目标转角，从而实现轨迹控制 。其机、电液一体化系统简图如图 12 所示 。 图 12 液压挖掘机机 电液一体化系统简图 反铲单斗液压挖掘机的液压控制系统是一种典型的位置控制系统，其可分为动臂、斗杆、铲斗三个控制回路，且具有相似结构形式。在实际 工作中铲斗被锁死，故只对动臂和斗杆进行分析。 电液控制系统的组成 电液控制系统是实现液压挖掘技术的关键技术，可将 弱电信号转换成大功率的液压型号，控制机械系统产生相应运动。 电液控制系统是在要控制的转轴处增加了角度传感器获取转角数据，通过控制器处理并由电液转换元件驱动液压缸运动，使铲斗达到预计的轨迹。计算机控制系统由液压缸、电液比例流量阀、比例放大器、角度传感器 和 D/A卡等环节组成，如图 13 所示。系统可分为数字和模拟两部分，通过 D/A 转换器把两部分组成一个数字、模拟混合系统。数字部分采用 51 单片机，模拟 部分包括除 51 单片机外的各环节 。 R Y 给定值 输出值 图 13 系统控制框图 控制器 D/A 放大器 电液比例阀 液压缸 动臂 /斗杆 角度传感器 3 （ 1）角度传感器 在研究过程中，要对铲斗齿尖的轨迹进行控制，通过角度传感器将动臂和斗杆各自的相对转角位置转化为电信号，供控制器处理。控制装置中的选择是光电编码器，将角度值转换为脉冲数，输出信号为脉冲 ， 出线方式为电缆侧出。 （ 2） 控制器及数据采集卡 控制器主要完成将传感器的信号按照控制算法进行运算后输出控制量的工作。本设计采用 MCS51 系列的 8031 单片机 ，其集成度高、速度快、处理能力 强、可扩展性能好、寻址范围大。光电编码器的输出脉冲经数据采集电路输进单片机， 运算后将结果 经 D/A转换芯片的模入模出控制卡 转换为模拟信号，将控制量以电压形式输出。 （ 3） 电液转换部分 此部分主要由电液比例阀，放大器组成。实验平台选用北京华德液压工业集团有限责任公司生产的 ，并配有与之配套的放大器VT5010S30. 在液压控制系统中，虽然采用伺服阀精度最高，且响应最快，但其成本高，对污染敏感，很少用在普通场合。而比例阀的价格只有伺服阀的 1/81/10， 但具有 与节流阀相似的抗污染能力。虽然与伺服阀相比，比例阀的频宽较窄、精度稍差，但如果和微机及角度传感器构成闭环反馈系统，应用合适的控制方法，完全可以达到较高的定位精度。因此在本设计中采用微机控制比例法系统的方式实现液压挖掘机工装轨迹的控制。 选用电液比例阀需要考虑诸多因素，如负载性质、大小，控制速度、加速度、精度，系统频宽，工作环境，可靠性，经济性，尺寸和重量等。具体包括工作压力、额定流量、幅值频宽、相位频宽、电气性能、安装尺寸和价格等。 4 第二章 液压挖掘机工装轨迹的运动学分析 运动学问题 运 动学 正问题 是指对给定的液压挖掘机，已知杆件几何参数和关节变量，求铲斗相对于参考坐标系的位置和姿态。 按照 DH 坐标系的规则和定义，设置微机操纵系统液压挖掘机的杆件坐标系，如图21 所示。第 0 号坐标系在基座上的位置和方向任选，只要 0Z 轴沿第一关节运动轴，即挖掘机上车回转中心即可。最后一个坐标系，即第 4 号坐标系， 可放在铲斗的任何部分，只要 3Z 与 4Z 垂直即可。去铲斗纵向对 称面上铲斗与斗杆的铰接点 3O 与斗齿尖连成 4X 轴，铰点的回转轴线X 是工装纵向对称面上的一根水平轴， 2X 在动臂两端铰点连线X 在斗杆两端铰点连线 反铲斗液压挖掘机工作装置示意图 5 表 21 参数取值表 各参数的含义为： id 1iO 到 iO 沿 1iZ 方向上的距离（与 1iZ 同方向为正） ia i1O 到 iO 沿 iX 方向上的距离 (与 1iX 同方向为正 ) i 从 1iX 到 iX 绕 1iZ 轴的转角（逆时针为正） il 1iO 到 iO 沿 iX 方向上的距离 通过矩阵变换，首先把第四象限的坐标变换到第三象限，再把第三象限的坐标变换到第二象限，再把第一象限的坐标变换到第一象限，再把第一象限变换到第 0 象限，因此，铲斗坐标系到大地坐标系的变换矩阵为： 0 0 1 2 34 1 2 3 4T T T T T    本次设计中取 1 2 3 4400 , 915 , 460 , 304l m m l m m l m m l m m   取斗尖位置坐标在基座坐标系中的表示为 1 1 1( , , )X Y Z ，由此得铲斗尖位姿的正解为 1 4 2 3 4 3 2 3 2 2 111 1 4 2 3 4 3 2 3 2 2 11 4 2 3 4 3 2 3 2 2 1c o s ( c o s c o s c o s )sin ( c o s c o s c o s )sin sin sinl l l lXY l l l lZ l l l d                   为获取斗尖包络区域，为下面轨迹位置选择提供参考，取动臂转角范围为 30 ~60步长为 1 ；斗杆转角范围为 210 ~330 ，步长为 1 ，利用 Matlab 做出斗尖所能达到的位置，如图 22。 i i i id il 1 1 90 186。 1d 1l 2 2 0 0 2l 3 3 0 0 3l 4 4 0 0 4l 6 图 22 斗尖包络区域 运动学逆问题 为简化计算，将第 1 号坐标系 1X 轴建立在 0 0 0Y O Z平面内， 1 90 。并将铲斗以30 锁死，即 4 30  。 取 45 直线轨迹， 将所需控制的轨迹离散为若干点坐标，并根据上述方程，可得出斗尖的在每一点时的动臂、斗杆的角度序列。利用 MATLAB 解上述方程组，得到数值解如表 22 所。 7 表 22 运动学逆问题求解 Y Z theta2 theta3 8 续表 22 9 第三章 液压挖掘机液压系统的建模分析 对于一个连续系统数学模型的表示，可采用微分方程、传递函数、状态方程等方式。在本文中，对控制系统数学模型的描述采用传递函数的方式。 本章通过计算各环节的传递函数，进而得到整个被控系统的传递函数，作为控制仿真的模型，进而实现获取系统的特性，检验控制方法的效果，实现对控制参数的整定等目标。 斗杆液压缸的传递函数 斗杆液压缸的缸径 50D mm 、活塞杆直径 20d mm 、形成 160H mm ，活塞杆及负载的质量 800m kg 。 1）活塞平均面积 2 2 2 2 32( ) ( 0 . 0 5 0 . 0 2 ) 1 . 6 5 1 044DdAm     2） 容腔总容积 3 4 3+( 15 )= 5 +=mtVAH液 压 缸 有 效 面 积 （ 活 塞 行 程 阀 至 缸 间 管 路 折 算 距 离 ） = 10 （ 0. 16 0. 01 5 ） 2. 88 75 10 3） 液压缸固有频率   2832h 44 7 10 5 104 18 2 87 5 10 80 0et AVm        式中 e 取 8710 4） 液压阻尼比  22684 3 2221 6 21c0 .0 1 5 1 07 1 0 8 0 0 10 .1 4 7 12 .8 8 7 5 1 0 1 .6 5 1 0 3 2 1 .4 1 032= 1 0 m m r = 5 1 0 m = 1 .4 1 0 a se c ehtccemKVADrkDP               式 中阀 芯 直 径 ， ， 由上，得斗杆液压缸传递函数  1 5 3 3 222226 0 6 .3 6 0 6 .33 .0 3 5 1 0 1 .6 2 1 1 02 0 .1 4 7 12 111 8 1 .5 2 1 8 1 .5 2qhhhKAGss s sss ssss              10 动臂液压缸的传递函数 斗杆液压缸的缸径 50D mm 、活塞杆直径 30d mm 、形成 200H mm ，活塞杆及负载的质量 850m kg 。 1）活塞平均面积 2 2 2 2 32( ) ( 0 . 0 5 0 . 0 3 ) 1 . 2 6 1 044DdAm     2） 容腔总容积 3 4 3+=A (= 6 +=mtVH液 压 缸 有 效 面 积 （ 活 塞 行 程 阀 至 缸 间 管 路 折 算 距 离 ） +0 .0 15 ) 10 （ 0. 2 0. 01 5 ） 2. 70 9 10 3） 液压缸固有频率   2832h 44 7 10 6 104 13 09 10 85 0et AVm        式中 e 取 8710 4） 液压阻尼比  22684 3 2221 6 21c 5 107 10 850 1 9 10 6 10 32 1032= 10 m m r = 5 10 m m = 10 a

　　【总结】毕业设计（论文）-小型液压挖掘机液压系统设计【毕业论文】摘要近年来有关教学型挖掘机的文献并不少见但文献的内容大多针对某一专题进行研究系统地论述现代液压挖掘机液压系统的论文却较少因此研究和设计教学型液压挖掘机具有重要的现实意义和理论意义本论文主要概述挖掘机液压技术的发展史及其目前在国内的外发展情况简

　　【总结】挖掘机工作装置结构设计目录1绪论 1 1 1课题研究方法 2论文构成及研究内容 22总体方案设计 3工作装置构成 3动臂及斗杆的结构形式 5动臂油缸与铲斗油缸的布置 52.4铲斗与铲斗油缸的连

　　【总结】挖掘机公装置液压系统设计摘要:液压技术是现代挖掘机的技术基础，其性能的优劣决定着挖掘机工作性能的高低，目前液压传动的许多先进技术都体现在挖掘机上。本文在介绍挖掘机及其液压传动技术的发展历史前提下，首先论述了挖掘机液压系统的基本回路，其次设计了挖掘机液压系统，包括工作原理分析，系统工作循环和工作回路进行分析，主要液压元件在系统中的作用，液压缸的结构设计和尺寸计算、强度校核、泵的

　　【总结】毕业设计计算说明书毕业设计（论文）共58页第1页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊

　　【总结】毕业设计（论文）毕业设计计算说明书摘要本文主要对小型履带式液压挖掘机总体设计进行了阐述，对于工作装置的各个结构尺寸的确定、油缸的确定以及油缸铰点的确定都做了比较详细的描述，然后对于挖掘性能做了比较详细的验算。然后对于行走装置部分做了比较系统的计算。小型液压挖掘机主要由结构件、覆盖

　　【总结】1１前言随着全球经济的高速发展以及基本建设范围的持续拓宽，液压挖掘机目前被广泛应用于水利工程，交通运输，电力工程和矿山采掘等机械施工中，它在减轻繁重的体力劳动，保证工程质量和加快建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。由于液压挖掘机具有多品种，多功能，高质量及高效率等特点，因此受到了广大施工作业单位的青睐。液压挖掘机的发

　　【总结】毕业设计液压挖掘机设计与研究毕业论文1绪论设计背景及目的液压挖掘机是一种广泛用于建筑、公路、铁路、水利、采矿等建设工程的土方机械。液压挖掘机利用液压元件（液压泵、液压马达、液压缸等）带动各种构件动作，具有非常多得优点，而且只要加装不同的辅助设备即可用来抓物，钻孔，推土，清沟，破碎等作业，是工程机械的一个重要品种，能适应各种恶劣环境状况，大大提高了工作

　　【总结】基于MATLAB的双馈发电系统仿真技术研究MATLAB-BasedSimulationTechnologyofDoubly-FedGenerationSystemI摘要随着人们对能源危机及环境污染的日益重视，风力发电在世界范围内得到了迅速发展，如何有效的提高机组容量与运行效

　　【总结】毕业设计（论文）液压挖掘机底盘设计(定稿)第一章绪论液压挖掘机在现代化建设中的作用液压挖掘机是在机械传动挖掘机的基础上发展起来的。它的工作过程是以铲斗的切割刃切削土壤，铲斗装满后提升、回转至卸土位置，卸空后的铲斗再回到挖掘位置并开始下一次的作业。因此，液压挖掘机是一种周期作业的土方

　　【总结】太原科技大学课程设计说明书I摘要挖掘机械是工程机械的一种类型，是土石方开挖的主要机械设备，单斗液压挖掘机是一种采用液压传动并以铲斗进行挖掘作业的机械，液压挖掘机的工作装置常用的有反铲，正铲，装载，抓斗和起重装置。本次设计主要是设计25t履带式单斗液压挖掘机反铲工作装置。主要对工作装置机构的几何参数进行设计，通过测绘模型ZX200-3，

　　【总结】邵阳学院毕业设计（论文）目录1前言……………………………………………………………………1挖掘机间介…………………………………………………………1国内外研究现状及发展动态………………………………………2本设计的研究内容…………………………………………………52液压挖掘机结构与工作原理…………………………………………7液压挖掘机整机性能…………………………