40000字硕士毕业论文工程机械试车台二次调节系统的研究

论文类型：硕士毕业论文

论文字数：40000字

论点：加载,试验台,工程机械

论文概述：

恒压油源系统与加载子系统之间的耦合现象对于工程机械跑合时的影响较小，而对于对工程机械测试试验时的影响较大，所以若对工程机械进行测试试验时必须对工程机械跑合试验台加载系统进

论文正文：

第一章引言

1.1课题研究的背景和意义
随着近年来能源价格的上涨和能源危机的出现，世界上越来越多的国家正在逐步引入节能降耗的发展战略，并取得了初步成果。根据欧盟委员会的调查和统计，在2000年至2008年间，英国的能源消耗在八年内下降了5%以上。
目前，中国粗放型经济增长方式尚未发生根本性变化。经济的快速增长在很大程度上是通过消耗大量的资源来实现的，造成了大量的浪费、严重的污染和资源利用率低。中国的人均资源越来越少。2011年，中国的国内生产总值约为全球国内生产总值的10.48%，但消耗了全球20.3%的能源。如此巨大的资源消耗及其带来的环境影响难以支撑中国的长期可持续发展。因此，是时候改变发展模式，提高能源利用率了。
中国基础产业总体水平较低。大多数企业规模小，技术落后。与欧美国家相比，产品质量故障率高，可靠性差，一次性装配合格率低。如果工程机械出厂前不进行必要的运行和关闭，直接移交给用户进行生产操作，将不可避免地对重载下的工程机械传动系统造成严重的磨损。为了解决这些问题，一些工程机械制造商大多使用试车台来运行工程机械的整车。加载系统是试验台的核心系统，是试验台的主体。其性能直接决定了工程机械的磨合效果。因此，寻找一种既能满足工程机械运行和关闭的稳定性和快速性要求，又能节约能源的加载方式就显得尤为重要。
本文提出的二次调节静液压传动加载系统不仅可以驱动负载在工程机械上运行和卸载，还可以根据负载谱(功率、速度、加载时间)实时调节二次元件的倾斜度来调节二次元件的位移，以满足实际加载功率的需要。最重要的是，在工程机械的装载、运行和制动过程中，必然会消耗大量的能量。但是二次调节系统具有能量回收的技术特点，可以通过发电机将吸收的能量送回电网，实现能量回收，达到节能环保的目的。同时，加载系统可以节省冷却装置，减少设备的总投资，节约冷却装置的成本。

1.2国内外相关研究综述

1。国外研究现状
液压测功机在20世纪60年代和70年代被广泛应用于国外发动机的负载和功率测量，如英国的费罗特公司(Ferrot Company)、西德的申克公司(Schenck Company)和佐尔纳公司(Zollner Company)。水力测功机存在调节滞后现象，给远程控制和自动控制的实现带来困难。并且因为在低转速下吸力很小，所以转速的适应范围受到限制。在此期间，一些外国制造商也生产了DC电动测功机。由于电刷换向器的摩擦，DC电动测功机不能有扭矩过大、使用寿命短、成本高、维护困难等缺点，难以推广。更具代表性的制造商包括日本小野公司和德国西门子公司。
随着1978年德国FEV发动机公司的成立，为了提高发动机的性能，该公司开发了涡流测功机。涡流测功机以其高精度、高稳定性和机构简单而被广泛应用。然而，涡流测功机不能用于加载和测量整个车辆的功率。随着汽车功率测量和自动控制的需要，AVL和ELIN公司联合生产的APA系列交流测功机具有一定的代表性，以计算机为中心，进行数据采集、处理和工况自动控制。此外，德国申科、西门子和日本小野公司都已开始生产交流发电机。交流电力测功机基本实现自动控制，综合性能较好，但价格昂贵。

第二章工程机械磨合试验台结构设计

2.1简介
传统的工程机械加载和运行试验台大多比较广泛，加载设备通过皮带传动对工程机械进行运行和运行加载。这种传输方式不能保证准确的传动比，从而使结果缺乏客观唯一性。也不能满足工程机械试车台在工程机械试验中模拟实际工况的要求。本章根据试车时的实际工况，用主减速器总成代替皮带传动作为试验台的传动系统，设计了试车试验台的结构示意图，并对试验台的传动系统进行了理论分析。2.2工程机械运行试验台结构原理及方案

2.2.1试验台建设的目的和研究内容
磨合试验台可以替代传统的现场磨合模式，以更合理的加载模式磨合工程机械，通过检测系统及时检测装配缺陷。还可以对工程机械的各种课题进行模拟试验研究。与现场物理试验研究相比，试验台模拟试验的优点是可以严格控制试验条件，改变系统参数，并对某一参数的功能进行单因素试验分析。
试验台可以研究的内容如下:
(1)通过加载和运行，可以定性研究从发动机、传动轴、终传动总成到驱动轮的装配质量。还可以研究工程机械负荷下从发动机到驱动轮的各种部件参数的合理选择和匹配。
(2)可以研究工程机械的制动能力:如发动机反拖制动、长坡度制动等。
(3)可以模拟实际工程，研究工程机械的各个方面。

第3章静液压传动技术系统的静态分析..............................24-40
3.1二次调节静液压传动的基本原理..............................24-31
3.2二次调节加载系统的基本原理..............................31-36 [/BR/] 3.2.1装载性能要求..............................31-32
3.2.2二次调节加载系统的原理..............................32-36 [/BR/] 3.3液压动力部件参数的确定和部件选择..............................36-39
3.4本章概述..............................39-40
第4章二次调节加载系统的动态分析..............................40-62
4.1加载子系统数学模型的建立与仿真..............................41-52
4.1.1装载子系统的数学模型..............................41-46
4.1.2模拟参数的确定..............................46-49
4.1.3装载子系统模拟..............................49-52
4.2恒压油源数学模型及仿真数学模型的建立..............................52-60 [/BR/] 4.3二级调节系统..............................60-61
4.4本章概述..............................61-62
第5章总结与展望..............................62-63
5.1总结..............................62
5.2前景..............................62-63

结论

在满足工程机械磨合稳定性和可靠性要求的基础上，将二次调节静液压传动技术应用于工程机械磨合试验台加载系统，通过机理建模分别建立了二次调节加载子系统和恒压油源子系统的数学模型，并对二次调节加载系统进行了仿真研究。以二次调节加载系统为对象，研究了二次调节加载子系统和恒压油源子系统的动态特性，分析了蓄能器对恒压系统的影响。本文的研究工作总结如下:
(1)针对传统加载装置加载扭矩小、能量无法回收的缺点，研究了二次调节静液压传动技术，分析总结了二次元件的工作原理和二次加载系统的控制方式，提出将二次调节静液压技术应用于试车台。
(2)根据工程机械运行和试验中的加载要求，绘制了基于二次调节静压技术的运行试验台原理图，并计算了试验台的结构参数，为二次调节加载系统提供了理论依据。
(3)建立了加载子系统(二次元件、电液伺服阀、可变油缸)和恒压油源子系统(恒压变量泵、蓄能器)的数学模型。MATLAB软件分别对加载子系统和恒压油源子系统进行仿真分析，分析加载子系统的稳定性和安全性以及蓄能器对恒压系统的影响。