節(jié)能型液壓單斗挖掘機液壓系統(tǒng)的設計,節(jié)能型液壓單斗挖掘機液壓系統(tǒng)的設計,節(jié)能型,液壓,挖掘機,系統(tǒng),設計 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計說明書 附錄 中英文翻譯 一種挖掘機的裝載獨立控制 摘要 這項研究主要焦點是調查挖掘過程由應用裝載獨立液壓閥門控制。 這種方法準許避免閉合回路控制系統(tǒng)與傳感器和變換裝置裝在挖掘機附件上。而傳感器單元沒有裝在機器附件上，被考慮的系統(tǒng)由二次子系統(tǒng)組成：微型計算機和一個液壓單元（泵和裝載獨立閥門）。在微型計算機單元中，鏟斗的動力速度與三個液壓缸流過的液壓油有關。然后，油流程轉移為電信號開動裝載獨立閥門。它們的動作由應用傳遞作用提出。系統(tǒng)的表現(xiàn)為檢驗油流入液壓缸時的突然變速。本文的最后部分致力與獲得的實驗性結果。第一結果 處理垂直的鉆井；第二個結果應付挖掘一條水平的軌道。 1、介紹 介于最近研究的令人鼓舞的結果，人類一系列對挖掘過程改進的努力的可能性將大大增加，著也許主要通過反復工作任務控制，譬如槽探和鉆井，要求機器操作人員在執(zhí)行各項任務 期間有穩(wěn)定的表現(xiàn)，特別注意的是，在研究中，挖掘機應該適應沿著指定的軌道，在不同的土壤中工作。 挖掘機的基本控制過程是由佤哈、斯克呢司、合瑪米、哈論和斯克尼德提出的。布丹和古柯尼斯克致力與挖掘機吊桶的感應轉動裝置在運動學中的應用的研究，在這種方法中，液壓油流入液壓缸的速度的很小的變化將影響靈敏度分析，黃教授等提出了機器人挖掘機的阻抗控制研究方法，他們應用了兩個神經網絡：一個是源控制器，另一個是反饋目標阻抗。另外一個阻抗系統(tǒng)，致力于力與位置的混合控制，由哈教授提出。 機器人的第一代被假設成了“開環(huán)”安置設備，這暗示了所有零件必須被制造的具有很高精確性，其次，位置遙控機械裝置與傳感器可觀地減少了對這個準確性的要求。這里是幾種方法，作為參考，使機器人挖掘機提高產業(yè)機器人的工作能力，實施了力量單元細胞、縱向和有角量得傳感器。但是，二個主要區(qū)別在制造機器人和機器人挖掘機得要求之間是應該注意的。第一區(qū)別是，制造機器人工作在幾乎完善的情況下，避免振動、濕氣和其他可能殘損的情況。第二個區(qū)別時制造機器人要求非常高得準確性，經常在微米之內。相反，機器人挖掘機得運轉在非常困難得建造場所內，并且被運行得軌跡所要求的準確性和產業(yè)機器人相比，是有限的，經常在厘米之內，以挖掘機工作的困難情況，所有傳感器被連接到吊桿、機械臂和鏟斗之上必須被很好得保護。 記住上述區(qū)別，它將對通過液壓模塊（油泵和裝載獨立閥門）來檢驗控制挖掘軌跡產生很大作用。換句話說，研究系統(tǒng)傳感器單元避免裝在挖掘機附件上，結合反饋控制器，包括機器的液壓單元。本論文的主要宗旨將擴大討論，由作者[10]創(chuàng)始，裝載獨立閥門可能被安裝在操作員的控制室里面。在這個假定外，系統(tǒng)避免傳感器裝在挖掘機附件上，以后談論系統(tǒng)得數學模型，初步實驗性結果被提出在本文得末端。 2 問題的聲明 本文處理受控問題得聲明，一個挖掘鏟斗的行動沿一個被規(guī)定的道路，問題來源于早先作者的理論調查，對半靜止運動學上導致的挖掘過程為假定拋物線的軌道。在這項研究中，可作如下假定：挖掘機附件是一個平面機制，由吊桿、機械臂、鏟斗組成，三者獨立地工作，由液壓缸操作該系統(tǒng)，它們保證這三個獨立部分能在一個平面內運動，兩個位移和自轉。 挖掘過程，根據演示實驗，假定是足夠慢的，把它作為一個半靜止狀態(tài)，慣性期限在附件的運動就可以被忽略了，只有伺服機械的短管軸被認為是在加速移動，這無法被忽略。 壓力的干擾被認為采取正旋形式，理想的正旋值取決于系統(tǒng)的移動情況。 假定土壤環(huán)境類似，一些小的影響因素如小石頭等是可以被接受的。 我們建議挖掘操作是人工協(xié)助的，這就意味著在遇到一個更大的障礙時，操作人員必須干預挖掘機的挖掘工作。 如果我們的假定成功，所提出的控制設定就能應用于一種標準的挖掘機，這種挖掘機將在更大范圍內增強人類的安全作業(yè)能力，比如槽探和鉆井。 實驗假設由三個系統(tǒng)組成：即微型計算機、PLC和液壓部分（液壓泵、閥門、液壓缸），并且機制以三個自由度鏟斗。其次，子系統(tǒng)被考慮作為組成部分，在第一子系統(tǒng)中，以下組成部分可被認為：個人計算機以專業(yè)的軟件，變換行為和軌跡整平機以相等和不等形式轉換為電信號，后者被送到PLC單元那些反過來控制電磁閥的電子驅動。壓力從電磁閥產生變化在短管軸位置上，保證假定的油流量流入液壓缸。短管軸位置，反過來被轉換裝置轉換成一個電反饋信號輸送到電磁閥中，被打開的短管軸讓油流動到第三子系統(tǒng)，即挖掘機的液壓缸。終于，第二子系統(tǒng)由三個組成部分組成：液壓缸、吊桿、機械臂、鏟斗。挖掘機動作時，三個組成部分也在作相應的動作。關于這些信息的改變被輸送到第二液壓系統(tǒng)，在那里，反饋信號改變短管軸的位置，保證油流入被規(guī)定的彈道。 在本文中，所有系統(tǒng)組成部分將被用穩(wěn)定觀點調查研究，作用理論上被定義，或從數字圖形上把液壓設備加以編目，加上所有特殊組成部分的調動作用，整體系統(tǒng)的調動作用被談論。這種觀點表現(xiàn)在突然的單位信號以下。 幾個實驗被執(zhí)行了，表示，假定鏟斗的運動是固定的，在實驗之中，一個致力于鉆井，換句話說，運動學上所說的軌道是平之的垂直線。實驗所獲得的線索被[6]所證實，注意到，有趣的是，實驗時線長的變化不超過10cm。 3、實驗行認識 3．1 微型挖掘機實驗 微型挖掘機K-11用在了實驗中，假設在一個連續(xù)的機器當中，最小的部分被替換掉，需要進行經過考慮的控制，在液壓機構中主要部分被替換掉的是閥門。另外，液壓缸加另外的閥門時需要一定的壓力，這保證附件上的意外事件不會發(fā)生。被用于這個實驗的液壓裝載獨立閥門是由丹富斯提出的，信息從微型計算機上調入裝載獨立閥門是通過一個控制區(qū)域。 在液壓機構的修改后，挖掘機可用于二種不同的方式來控制。第一種方法由安置在操作員辦公室里的操縱桿組成，用這種方法，操縱員能夠以隨意的速度反復移動機器至任意位置。第二種方法是在微型計算機編程吊桶的運動，從那里得到的信息轉換為液壓缸的伸長率，由液壓油油量來移動它們，后者轉換為一個電子信號通過控制區(qū)域網絡輸送到裝載獨立閥門，裝載獨立閥門的電系統(tǒng)機構顯示在圖7中。 圖7 這種控制算法由波蘭巴家私寫出，并在Windows98中被執(zhí)行，控制區(qū)域網絡假定采樣時間在0.5秒和2秒之間。 3.2 實驗結果 為了審查所提議的控制系統(tǒng)的表現(xiàn)情況，上面提及的具有三個液壓缸和三個自由度的微型挖掘機被使用了，一個電動液壓閥門、一個裝載獨立閥門、一個比例閥門控制分開各個液壓缸。 完成實驗是為了控制吊桶的運動沿著直線，一個垂直線，一個是水平直線，像在問題的聲明中被提及的，動作被控制在自由空間和裝有類似濕度的潮濕沙子的土壤箱子里 實驗以相對速率為沒分鐘兩米執(zhí)行，鉆井所獲得的彈道沿著一條垂直線，吊桶尖端的運動沿著一條水平線，兩者在圖8和9中被表示出來。 圖8 圖9 4、結論 一個相對簡單的挖掘機的控制系統(tǒng)被提出來了，系統(tǒng)避免傳感器安裝在機器的附件上，整個控制硬件是在裝載獨立閥門之內的，位于操作室內。通過更進一不的研究和改進，系統(tǒng)適用于大規(guī)模制造的挖掘機，幫助工作過程反復進行，比如開掘溝槽或鉆井。 實驗性結果被高質量的表現(xiàn)出來，并且，高質量的結果在水平線情況下是被允許的，在這里獲得的彈道在直線的移動不超過4%。較不準確的情況是在第二種情況下，即為垂直線。在這里，實驗的運行錯誤將達到15%，在其他當中，事實也許導致一個液壓缸在運動中改變軌跡，它意味著在那時，它的卷軸將關閉液壓油對兩個液壓缸末端的輸送，同時，當這個液壓缸的行動被阻礙時，另外兩個液壓缸正在運動。這些判斷在考慮改變當前模型時不得不考慮，這些改變將包括三個液壓缸的聯(lián)合控制系統(tǒng)，包括時間的延誤對零流量缸改變其速度的影響。 共 頁 第 6 頁