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畢業(yè)設計 (論文 )外文資料翻譯 系 部： 機械 工程系 專 業(yè)： 機械工程及自動化 姓 名： 學 號： 外文出處： 《 附 件： 指導教師評語： 該外文翻譯語言流暢 通順 ，較準確 完整 地翻譯了原文， 所翻譯的液壓 油 缸工作原理與 夾具設計的氣缸夾緊原理 相似 ， 與課題相關。 達到了本科畢業(yè)外文翻譯的要求。 簽名 ： 年 月 日 注： 請將該封面與附件裝訂成冊。 附件 1：外文資料翻譯譯文 (用外文寫 ) 多疇模擬：挖掘機的機械學和液壓學 概要： 通過使用用于多體和液壓系統(tǒng)的 范通過 壓系統(tǒng)由“負載傳感”控制器控制。一般，模型包含難以模擬的三維機械和液壓組件。對于挖掘機將演示 1． 緒論 一種新產(chǎn)品的設計在開始階段需要一系列決定，這些決定對最終產(chǎn)品是否成功產(chǎn)生很大的影響。因此，今天在初始階段使用數(shù)字模擬來檢驗不同的想法。這篇論文的目的是設計一臺新的挖掘機并評估幾個備選的液壓系統(tǒng)。 模擬包含三維機 械和液壓組件的系統(tǒng)是很難的，如挖掘機，一般，兩個不同的模擬環(huán)境必須連結在一起，這一般很不方便，導致不必要的數(shù)字問題和破碎界面。在這篇文章中，將對挖掘機模型的開始進行演示以證明 挖掘機的三維組件由新近的，豐富的 合體程序庫來模擬，這使得可以使用鏟斗運動循環(huán)的分析結論，并直接考慮液壓缸（也就是動力元件）的質(zhì)量。液壓部分以詳細的方法模擬，從一個用于 和缸。在控制部分使用一個普通的負載傳感器，由一簡單方程組模擬。這種方法得到要 求的結果，并使得分析問題所需的時間限制在合理的要求內(nèi)。 2．模型選擇 模擬一個系統(tǒng)有幾種方法。根據(jù)任務的需要建立一個很精確的模型，包含系統(tǒng)的每一個細節(jié)，需要許多的信息，比如模型參數(shù)。建立這種模型很麻煩。但另一方面，如果一個定義系統(tǒng)的參數(shù)需要修正，建立這種模型是很有效的。挖掘機上平衡閥參數(shù)的優(yōu)化就是一個特殊的例子。 對一個系統(tǒng)的初步研究需要另外一個模型，在這種情況下，泵，閥和負載的容量是具體的，需要的是關于系統(tǒng)工作的信息，例如活塞的速度，泵軸所需的輸入動力。從而判定這個設計是否符合此任務的原則要求。因此，這種 模型必須是方便的，也就是，對特殊元件沒有詳細了解時能在短時間內(nèi)建立起來。 學者們打算建立第二類的一個模型，并運行它，但在最少的時間內(nèi)得到第一類的結論，為了達到此目的，使用了建摸 于三維機械系統(tǒng)的新 液壓組件的 型包含挖掘機的三維機械結構，動力液壓學的詳細描述和通用的負載傳感控制器。它在 3． 挖掘機的結構 圖一給出了正在考慮中的特殊挖掘機的簡圖。它包含履 帶和液壓推動裝置，液壓推動裝置用于操縱機械，但通常不在一個工作循環(huán)的時候。它的上面是供操作者坐的車廂，廂體能相對于履帶繞垂直軸旋轉(zhuǎn)，柴油發(fā)動機液壓泵和控制系統(tǒng)卻在里面，另外轉(zhuǎn)臂，動臂。在末端是鏟斗，鏟斗經(jīng)由一平面運動回路連接到動臂上。特定的液壓缸使轉(zhuǎn)臂，動臂，鏟斗旋轉(zhuǎn)。 圖二表示出油缸所需的壓力是根據(jù)位置確定的，當在伸展開來的情況下，動臂油缸中的壓力比收縮的情況高 60%。不僅位置，而且運動也必須考慮。圖三表示動臂下降的情況，如果車廂沒有旋轉(zhuǎn)，油缸則需要一個拉力，當旋轉(zhuǎn)時，挖掘機旋轉(zhuǎn)通常能達到每分鐘 12轉(zhuǎn)，則 動臂油缸中的受力改變方向，此時需要一個推力。這個改變是非常重要的，因為此時活躍的油缸內(nèi)箱轉(zhuǎn)變，這必須由控制系統(tǒng)加以考慮。兩幅圖都表明一個仿真模型考慮挖掘機四個自由度相互之間的聯(lián)結，每個油缸和回轉(zhuǎn)驅(qū)動使用連續(xù)載荷的簡單模型將導致錯誤結果。 4． 負載傳感器 挖掘機通常具有一臺柴油發(fā)動機，兩臺液壓馬達和三臺油缸，為這些消耗機器提供所需的液壓油源的液壓線路上不同的。一種特殊的設計是負載傳感線路，它能有效控制能量，使用方便。這種想法是使泵有一個流體速率控制系統(tǒng)，因而能準確傳遞所需的流體速率。在傳感器中，使用經(jīng)過節(jié)孔而產(chǎn)生 壓降的方法，孔的阻力是參考值。圖四給出了簡圖，關于這個話題的更好的介紹已經(jīng)給出。 泵控制閥，使得泵出口的壓力通常比負載傳感器中的壓力高 15果方向閥關閉，則泵因此有 15 果方向閥打開，泵輸出一流體速度導致通過方向閥時產(chǎn)生 15 意：方向閥不是用做泵流體，而是作為一個流體儀表（反饋的壓降）和作為一個參考（阻力）。此線路對能量是有效率的，因為泵只輸出所需的流體速率，相對其他線路，油管的損失很小。 看圖五，如果不只一個油缸使用這種線路，則變得復雜。如果轉(zhuǎn)臂需要 300 力，鏟斗需要 300泵輸出的壓力高于 300會使轉(zhuǎn)臂油缸產(chǎn)生一個不要的運動。因此，使用補償器來約束油流體，因此達到通過特殊定向伐時產(chǎn)生 15些補償器可以安裝在定向閥的前面或后面。如果達到最大泵流體速度或泵最大壓力，則附加的閥減少容許壓力差。 5． 機械部分的模型 圖六為機械部分的一個 帶不是模擬的，也就是，假設履帶為不動的，組件“ 使得相互聯(lián)系的部分運動的旋轉(zhuǎn)關節(jié)，長黑色線的圖象是實質(zhì)是的閂，用于標明機械部分上的特別的關節(jié)。特別是液 壓油缸的固定關節(jié)，淡藍球是有質(zhì)量和慣量張量的球體，是用于模擬挖掘機的相應部分，“ 個部分是線性力部件，描述兩個連接之間沿著線的力相互作用，這些部件中的小綠方格表示 們用于表示兩連接關節(jié)之間的一維力法規(guī)。這里，將在下一部分中介紹餓液壓油缸是直接連接的。“ 件圖象上的兩個小球表示有選擇的考慮兩點的質(zhì)量，在沿連接線上的連接點之間的已定距離上，這方便于模擬，只有少計算液壓油缸的質(zhì)量部分（質(zhì)量和作 用中心） 關節(jié) 六右邊）是包含三個旋轉(zhuǎn)關節(jié)的裝配元件，其中旋轉(zhuǎn)關節(jié)在連接動臂時一起形成一片面回路。圖七為挖掘機這方面的一張圖片，在相應的移動旋轉(zhuǎn)關節(jié)“ 圖七下面部分中的大紅油缸，表示關節(jié) 關節(jié) 節(jié) 個旋轉(zhuǎn)關節(jié)的角度。這非線性方程系統(tǒng)在關節(jié) ，一種快速有效的方法。 第一步， 在沒有液壓系統(tǒng)獨立測試時，模擬挖掘機的機械部分，通過連接轉(zhuǎn)換彈簧和代替液壓油缸的合適彈簧慣量來完成。當動力制作看起來不錯，節(jié)點上的力和扭矩達到要求時，彈簧以下將介紹的液壓系統(tǒng)代替。 新的聯(lián)合體程序庫的所有組件有內(nèi)部的默認定義，也就是，默認部分都是通過聯(lián)合體系統(tǒng)中的已知定義讀用推導的，例如連接兩旋轉(zhuǎn)關節(jié)的閂被錯誤的理解為油缸，油缸的直徑 d=L/40）。長度反過來是由兩旋轉(zhuǎn)關節(jié)之間的距離確定的，旋轉(zhuǎn)關節(jié)被錯誤的想象為沿著關節(jié)旋轉(zhuǎn)軸的紅色油缸，挖掘機的默認（只有一小部分采用）如圖八。 淺藍色 球代表質(zhì)量作用點，想象為液壓油缸的系列力元件，通過兩種向?qū)Ψ竭\動油缸（黃色和灰色）來定義。就如所見，不用使用一方額外的工作，動作制作有效的獲得一張模型的粗糙的照片，照片能視覺上檢測最重要的部分，如，質(zhì)量中心或連接點是否在所要求的位置上。 對于每個組件一 動合適的預設圖象。例如，質(zhì)量中心球。并且添加有單純實際信息的一些組件（簡圖 6中的所有 迅速得到好看的圖象。如圖九所示。計算機輔助制造數(shù)據(jù)也可以使用到圖象中，但這些不能用于挖掘機的試驗。 6． 液壓程序庫 業(yè) 載補償器，液壓回路缸，所有這些元件是液壓回路的標準元件，能從許多制造商獲得。 些數(shù)學模型包含教科書上的標準模型，也包含對真實元件的運行進行考慮的最先進的，如果輸入口壓力下降到底于大氣壓，輸出的液體就會減小，這樣的普通泵模型就上例子。選擇一種 模型時，還有許多因素要考慮，值得一提的一點是所有模型能被原代碼水平看待，并且可以由從易得文獻得來的大約 100個參數(shù)來證明。 打開程序庫后，展示了主要窗口（圖十），雙擊泵圖象 打開所有元件的選項。開始或結束油流體所需要元件。為了現(xiàn)在的問題，使用帶有內(nèi)泄口和外部限定流速的液壓流體源。同樣，選擇關于閥，缸和其他元件的所需模型。 所有組件都是分級模擬的，從連接器的確定開始（連接器是油進入或流出元件的通口），帶有兩個口的元件模版如圖。這能繼承下來到理想的模型。如一薄層阻力閥或釋壓閥。當為這些基本模型使用文字上的輸入是有道理的。許多程序庫主要模型以圖形編制。由使用圖形使用者界面的基本程序庫模型組成。圖 12給出了圖形編制的一個例子。所有提及的元件從程序庫中選出來并分明的連接起來。 7． 液壓回路中 的程序庫元件 圖 12中的結構圖是挖掘機模型圖形組成的液壓部分，以下的模型是從專屬的程序庫中選出，連接并輸入?yún)?shù)。注意到從 入信號如，挖掘機發(fā)動機的相關信號由圖框給出。使測量孔的直徑具體化。如控制流體速度的參考閥。對于挖掘機的機械部分，只要圖 12中所示的元件直接與液壓元件相連接。如液壓缸接觸的直線壓力元件。 8． 負載傳感控制器模型 在這個學習中，選擇下面的方法：模擬挖掘機的機械器件，并一定程度上詳細的模擬泵和測量閥。因為只有元件的參數(shù)將改變，一般結構是固 定的。這意味著缸筒的直徑可能改變，但確切的只有個一缸那樣工作（如圖 1所示）這個液壓系統(tǒng)其余部分是不同的，在這篇文章中使用一泵的負載傳感系統(tǒng)如圖所示。但在開始設計階段還有其他的想法必須評估。例如在回轉(zhuǎn)運動中使用兩泵或單泵。 根據(jù)實際元件設計的全面的模型會大得多。通常在初始設計階段的開始不適用。它能由液壓程序庫中的元件建立起來，但需要相當多的時間，這在工程的開始是行不通的。 在表格 1和 2中所示的是 般，聯(lián)合體模型選擇使用圖形模型分解或通過方程式定義模型。但不是在一樣的模型標準上混合兩種描 述形式。 對于 為它有 7個輸入信號和 5個輸出信號，建立帶有 17個輸入和 5個輸出的塊。并把它們連接到液壓回路。但是，在這種情況下，如上面液壓回路，在一樣的標準上直接提供方程式并直接輸入輸入信號和輸出信號，看起來更加可以理解。例如，格中“ 測量孔 如，泵流體速率“ ]=” 是在泵元件的藍色矩形中的信號。圖 12。 并且，因此在沒程序庫可用時，控制系統(tǒng)的模型很容易的處理。程序庫元件在目標圖表中能連接起來，根據(jù)模型的本文能得到所需的各種變化。 附件 2：外文原文 of t is to an by is by a “3to At of it is 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