基于阻力特性的液压挖掘机复合挖掘力建模_陈进

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1、第36卷第7期东北大学学报(自然科学版)Vol．36，No．72015年7月JournalofNortheasternUniversity(NaturalScience)Jul．2015doi:10．3969/j．issn．1005－3026．2015．07．022基于阻力特性的液压挖掘机复合挖掘力建模11，231陈进，任志贵，吕梁，雍彬(1.重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆400030;2.陕西理工学院机械工程学院，陕西汉中723000;3.三一重机有限公司，江苏昆山215300)摘要:基于挖掘过程中三缸联动的实际作业状态，提出复合挖掘力概念．根据动臂、斗杆和铲斗的各自分工确定复

2、合挖掘力限制条件;利用阻力角和差值角的主值区间确定复合挖掘力方向角的取值范围;假设给定挖掘姿态下复合挖掘力大小随方向角渐变，建立复合挖掘力计算模型．以某36t反铲液压挖掘机为例，验证了该假设的正确性．以真实挖掘轨迹和测试挖掘阻力为基准，对比现有理论挖掘力模型和复合挖掘力模型的计算结果，结果表明后者能够更准确地估算挖掘机的复合挖掘能力．该研究为挖掘机工作装置的优化设计和强度分析提供了评价标准和计算依据．关键词:液压挖掘机;理论挖掘力;复合挖掘力;阻力特性;方向角;挖掘能力中图分类号:TU621文献标志码:A文章编号:1005－3026(2015)07－1015－05Modelingoft

3、heCompoundDiggingForceofHydraulicExcavatorBasedonＲesistanceCharacteristics11，231CHENJin，ＲENZhi-gui，LYULiang，YONGBin(1.StateKeyLaboratoryofMechanicTransmission，ChongqingUniversity，Chongqing400030，China;2.SchoolofMechanicalEngineering，ShanxiUniversityofTechnology，Hanzhong723000，China;3.SANYHeavyIn

4、dustryCo．，Ltd．，Kunshan215300，China．Correspondingauthor:ＲENZhi-gui，E-mail:ren_411@163．com)Abstract:Thecompounddiggingforceconceptwasproposedbasedonthediggingprocessinactualoperationconditionsofthecompositemotionofthreehydrauliccylinders．Accordingtothemainfunctionofboom，armandbucket，therestrictedc

5、onditionsofthecompounddiggingforceweredetermined．Thevaluerangeoforientationanglewasuptotheresistanceangleandthedifferenceangle．Thecalculatingmodelofcompounddiggingforcewasestablishedbasedonacompounddiggingforcehypothesis，whichischanginggraduallywiththeorientationangle．Takinga36tbackhoehydraulice

6、xcavatorasanexample，thevalidityofthehypothesiswasproved．Takingtheactualdiggingtrajectoryandthediggingresistanceobtainedbytestingasthereference，thecalculatingresultsoftheexistingtheoreticaldiggingforcemodelwerecomparedwiththatoftheactualone．Thecomparativeresultsindicatethatthemodelcanexactlyestim

7、atetherealcompounddiggingabilityoftheexcavator．Inthisway，itcanprovideevaluationcriterionandcalculationbasistooptimaldesignandstrengthanalysisoftheexcavatorworkingdevice．Keywords:hydraulicexcavator;theoreticaldiggingforce;com