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挖掘臂的液压缸摩擦模型辨识与分析

机械科学与技术 2013年第6期32卷 814-818页

作者：黎波严骏郭刚唐建张梅军解放军理工大学野战工程学院南京210007

挖掘臂的液压缸摩擦力使系统动态特性恶化,对其进行有效的摩擦补偿是提高控制性能的关键。为获得液压缸的精确摩擦模型,建立了铲斗关节动力学方程,方程中分别采用了库仑摩擦、库仑+黏性摩擦及Stribeck摩擦模型。针对系统中存在的有色噪... 详细信息

挖掘臂的液压缸摩擦力使系统动态特性恶化,对其进行有效的摩擦补偿是提高控制性能的关键。为获得液压缸的精确摩擦模型,建立了铲斗关节动力学方程,方程中分别采用了库仑摩擦、库仑+黏性摩擦及Stribeck摩擦模型。针对系统中存在的有色噪声,采用了改进的递推最小二乘法辨识未知参数。将辨识的三种摩擦模型进行对比分析表明,Stribeck摩擦模型精度最高,能很好地预测液压缸驱动力。其中,Stribeck摩擦模型的辨识误差比库仑+黏性摩擦及库仑摩擦分别减少约8%与18%。

关键词：挖掘臂液压缸摩擦辨识递推最小二乘法

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抢险救援车伸缩式挖掘臂动力学仿真分析

消防科学与技术 2019年第4期38卷 535-537页

作者：董栓牢刘洋管培鹏李刚元江苏徐工工程机械研究院有限公司江苏徐州221004

以抢险救援车伸缩式挖掘臂为实例,建立挖掘力计算数学模型,求得铲斗油缸理论挖掘力与最大铲斗挖掘力。结合理论计算与Pro/E Mechanism软件计算,进行动力学仿真分析,验证结果的准确性。选取12种工况,求得各铰点力,为进一步进行结构强度... 详细信息

以抢险救援车伸缩式挖掘臂为实例,建立挖掘力计算数学模型,求得铲斗油缸理论挖掘力与最大铲斗挖掘力。结合理论计算与Pro/E Mechanism软件计算,进行动力学仿真分析,验证结果的准确性。选取12种工况,求得各铰点力,为进一步进行结构强度分析提供依据。绘制挖掘图,直观地反映挖掘力的实现情况,得到此抢险救援车伸缩式挖掘臂满足需求的结论。

关键词：抢险救援车动力学挖掘臂 Pro/E Mechanism 挖掘力

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采用某软件运动仿真进行挖掘臂作业范围分析

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2022年第8期 0095-0099页

作者：常晟陈志强刘宇李胜男秦文娟太原中车时代轨道工程机械有限公司北京分公司北京100038

以一种用于线路边坡挖掘的大型养路机械挖掘臂为研究对象,采用某软件建立挖掘臂虚拟样机模型,采用自底向上的方式,将各零部件组装成挖掘臂模型,各零部件装配关系采用“机构连接”装配,满足虚拟样机运行条件。利用软件机构运动仿真功能,... 详细信息

以一种用于线路边坡挖掘的大型养路机械挖掘臂为研究对象,采用某软件建立挖掘臂虚拟样机模型,采用自底向上的方式,将各零部件组装成挖掘臂模型,各零部件装配关系采用“机构连接”装配,满足虚拟样机运行条件。利用软件机构运动仿真功能,设置各执行元件动作时序和运动范围,完成挖掘臂运动仿真。以回转平台旋转轴与车架上平面交点为坐标原点,分别选择铲斗齿尖和切削刃,形成基于该参考点的运动轨迹,结合实际工程意义对挖掘臂作业范围进行了分析。

关键词：挖掘臂作业范围仿真大型养路机械

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新型挖装机挖掘臂关键技术研究

新型挖装机挖掘臂关键技术研究

作者：郑彦宁河北科技大学

学位级别：硕士

目前地铁施工建设进入快速发展阶段,应用于地铁施工的设备需求也越来越大,特别是广泛采用的浅埋暗挖法施工,相应的设备需求也日益增加。而目前广泛应用于隧道施工的挖装机的挖掘臂很难满足此类施工的需求,主要表现在很难实现横向沟槽和... 详细信息

目前地铁施工建设进入快速发展阶段,应用于地铁施工的设备需求也越来越大,特别是广泛采用的浅埋暗挖法施工,相应的设备需求也日益增加。而目前广泛应用于隧道施工的挖装机的挖掘臂很难满足此类施工的需求,主要表现在很难实现横向沟槽和侧向沟槽的机械化挖掘及针对于掌子面的全断面开挖需求。基于以上问题本课题开发了一种针对地铁隧道施工的工作装置（挖掘臂）,同时总结出了该类挖掘臂的设计思路与方法,针对不同的隧道断面能够快速完成适应全断面开挖的挖掘臂的初步方案设计,再通过运动分析和有限元分析对初步方案进行优化改进,设计出适用于各种隧道断面的挖掘臂产品。本课题首先对国内外地铁施工设备特别是挖掘臂的技术现状进行了分析,并对目前设备存在的问题进行了解读。然后通过对浅埋暗挖工法的分析,确定了挖掘臂的作业工况主要分为挖掘上方土、挖掘核心土、挖掘下方土、挖掘横沟槽和挖掘侧沟槽等五种工况。根据这五种实际工况,设计出既满足挖掘动作要求,又可具备足够挖掘力的挖掘臂。利用基于Pro/Engineer的骨架模型设计了挖掘臂的初步方案。根据地铁隧道施工设备的工作特性,从几何空间尺寸、运动学动力学特性、结构强度等方面分析了挖掘臂的方案可行性。根据设备适用的隧道空间设定合理的动臂、斗杆尺寸及相应的铰点位置。完成了挖掘臂的动力学分析,确定了挖掘臂的作业性能。并对挖掘臂铰点进行优化设计,确定了各油缸的具体参数。最后对优化后的挖掘臂三维模型进行有限元分析,根据分析结果对关键结构件包括动臂、二节臂、斗杆座、斗杆等零部件进行细化设计,最终设计出满足所需性能要求的挖掘臂。本设计解决了目前隧道挖装机工作装置不能实现全断面作业的不足,有助于提高地下施工设备在整个施工周期内的效率,降低工人的劳动强度,具有广阔的推广空间和应用价值,并对同类产品的开发具有指导意义。

关键词：工作装置挖掘臂铲斗挖掘力挖装机浅埋暗挖法

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液压挖掘臂关节伺服系统非线性动态特征研究

中国机械工程 2012年第15期23卷 1807-1810页

作者：黎波严骏曾拥华郭刚解放军理工大学南京210007

为有效分析挖掘臂关节伺服控制系统,提高控制精度,通过机理建模分析了系统存在的非线性特性——比例阀死区、阀控非对称液压缸动态特性不对称特性、液压缸非线性摩擦力、非线性液压弹簧力及挖掘臂关节非线性动力学。通过实验验证了系统... 详细信息

为有效分析挖掘臂关节伺服控制系统,提高控制精度,通过机理建模分析了系统存在的非线性特性——比例阀死区、阀控非对称液压缸动态特性不对称特性、液压缸非线性摩擦力、非线性液压弹簧力及挖掘臂关节非线性动力学。通过实验验证了系统中各项非线性特性对其控制性能的影响。结果表明,以上几种非线性特性对系统动态响应均存在不利影响。

关键词：挖掘臂电液伺服系统阀控非对称液压缸非线性

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地铁隧道暗挖台车挖掘臂施工设计方法研究

建井技术 2017年第5期38卷 51-55页

作者：刘玉川杨增杰江苏徐州工程机械研究院江苏徐州221004

通过对浅埋暗挖工法的分析,确定暗挖台车挖掘臂的作业主要分为挖掘上方土、挖掘核心土、挖掘下方土、挖掘横沟槽、挖掘侧沟槽。针对以上5种工况作业需求,按照既满足挖掘作业时动作可保持,同时具有足够挖掘力的要求,设定铲斗挖掘力的大小... 详细信息

通过对浅埋暗挖工法的分析,确定暗挖台车挖掘臂的作业主要分为挖掘上方土、挖掘核心土、挖掘下方土、挖掘横沟槽、挖掘侧沟槽。针对以上5种工况作业需求,按照既满足挖掘作业时动作可保持,同时具有足够挖掘力的要求,设定铲斗挖掘力的大小;根据设备适用的隧道空间,设定合理的动臂、斗杆尺寸及相应的铰点位置,再基于PROE骨架模型,完成挖掘臂动力学分析,最终完成暗挖台车挖掘臂设计。

关键词：浅埋暗挖法暗挖台车挖掘臂挖掘力

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敞开式盾构关键技术设计研究

敞开式盾构关键技术设计研究

作者：蒲晓波石家庄铁道大学

学位级别：硕士

以北京地铁十六号线21标【夏家胡同-丽泽商务区】为工程背景,针对密实无水富含大粒径漂石地层工程地质及小曲线转弯半径、紧邻或下穿建筑物、地表环境要求严格、施工条件相对恶劣、敞开式开挖稳定性差等不利因素,深入分析了设备选型、... 详细信息

以北京地铁十六号线21标【夏家胡同-丽泽商务区】为工程背景,针对密实无水富含大粒径漂石地层工程地质及小曲线转弯半径、紧邻或下穿建筑物、地表环境要求严格、施工条件相对恶劣、敞开式开挖稳定性差等不利因素,深入分析了设备选型、设计工作及地铁施工的各项工作。开挖面稳定性分析采用MIDAS/GTS软件,模拟计算了开挖面的稳定性,为敞开式盾构的设计提供支撑。探讨了在围岩具备稳定条件下的敞开式盾构的设计方案,施工作业流程等等,并分析了在施工时设备存在的重难点。利用机械工程中常用的Auto CAD制图软件及先进的Pro/E三维有限元软件,对敞开式盾构的主要关键部件进行了方位分析和受力分析,最后设计了因地制宜的敞开式盾构。结合工程背景,对敞开式盾构的整机设计进行了初步的设计,包含液压、流体及电气系统的设计,同时对敞开式盾构的施工工序及效率进行一定的分析,为后续敞开式盾构的设计提供一些参考。

关键词：敞开式盾构挖掘臂开挖面稳定性砂卵石地面沉降

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多功能抢险救援车回转平台有限元分析

工程机械 2020年第9期51卷 57-63+9页

作者：李刚元汉京勇李雪玲徐州工程机械集团有限公司江苏徐工工程机械研究院有限公司徐工集团高端工程机械智能制造国家重点实验室

以某型多功能抢险救援车为研究对象,应用Pro/E软件建立多功能抢险救援车回转平台实体模型,结合挖掘臂单独作业、起重臂单独作业以及挖掘臂起重臂协同作业等5种典型应用工况对多功能抢险救援车回转平台进行有限元分析,得到回转平台应变... 详细信息

以某型多功能抢险救援车为研究对象,应用Pro/E软件建立多功能抢险救援车回转平台实体模型,结合挖掘臂单独作业、起重臂单独作业以及挖掘臂起重臂协同作业等5种典型应用工况对多功能抢险救援车回转平台进行有限元分析,得到回转平台应变和应力分布特点。有限元分析结果表明:该回转平台结构强度和变形均满足设计要求,同时可根据应力分析结果对低应力部位进行减重优化设计。

关键词：多功能抢险救援车回转平台起重臂挖掘臂

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工程机械 2005年第1期36卷 79-80页