外文翻译挖掘机的机械学和液压学.doc

南 京 大 学 毕业设计(论文)外文资料翻译 系　　部： 专 业： 机械工程及自动化 姓 名： 学 号： (用外文写)外文出处： 《Manufacturing Engineering and (用外文写) Technology—Machining》 附 件： 1.外文资料翻译译文；2.外文原文。 附件1：外文资料翻译译文 多畴模拟：挖掘机的机械学和液压学 概要： 通过使用用于多体和液压系统的Modelica程序库，示范通过Modelica和Dymola如何模拟和仿真挖掘机。液压系统由“负载传感”控制器控制。一般，模型包含难以模拟的三维机械和液压组件。对于挖掘机将演示Modelica有效适用于这种系统的仿真。 绪论 一种新产品的设计在开始阶段需要一系列决定，这些决定对最终产品是否成功产生很大的影响。因此，今天在初始阶段使用数字模拟来检验不同的想法。这篇论文的目的是设计一台新的挖掘机并评估几个备选的液压系统。 模拟包含三维机械和液压组件的系统是很难的，如挖掘机，一般，两个不同的模拟环境必须连结在一起，这一般很不方便，导致不必要的数字问题和破碎界面。在这篇文章中，将对挖掘机模型的开始进行演示以证明Modelica是适合这些系统的。 挖掘机的三维组件由新近的，丰富的Modelica，联合体程序库来模拟，这使得可以使用铲斗运动循环的分析结论，并直接考虑液压缸（也就是动力元件）的质量。液压部分以详细的方法模拟，从一个用于Modelica的液压程序库中使用泵，阀和缸。在控制部分使用一个普通的负载传感器，由一简单方程组模拟。这种方法得到要求的结果，并使得分析问题所需的时间限制在合理的要求内。 2．模型选择 模拟一个系统有几种方法。根据任务的需要建立一个很精确的模型，包含系统的每一个细节，需要许多的信息，比如模型参数。建立这种模型很麻烦。但另一方面，如果一个定义系统的参数需要修正，建立这种模型是很有效的。挖掘机上平衡阀参数的优化就是一个特殊的例子。 对一个系统的初步研究需要另外一个模型，在这种情况下，泵，阀和负载的容量是具体的，需要的是关于系统工作的信息，例如活塞的速度，泵轴所需的输入动力。从而判定这个设计是否符合此任务的原则要求。因此，这种模型必须是方便的，也就是，对特殊元件没有详细了解时能在短时间内建立起来。 学者们打算建立第二类的一个模型，并运行它，但在最少的时间内得到第一类的结论，为了达到此目的，使用了建摸Modelica，Modelica模拟环境Dymola，用于三维机械系统的新Modelica联合体程序库，和液压组件的Modelica程序库Hylib，模型包含挖掘机的三维机械结构，动力液压学的详细描述和通用的负载传感控制器。它在Hylib的下一个版本中可应用为一种样本。 挖掘机的结构 图一给出了正在考虑中的特殊挖掘机的简图。它包含履带和液压推动装置，液压推动装置用于操纵机械，但通常不在一个工作循环的时候。它的上面是供操作者坐的车厢，厢体能相对于履带绕垂直轴旋转，柴油发动机液压泵和控制系统却在里面，另外转臂，动臂。在末端是铲斗，铲斗经由一平面运动回路连接到动臂上。特定的液压缸使转臂，动臂，铲斗旋转。 图二表示出油缸所需的压力是根据位置确定的，当在伸展开来的情况下，动臂油缸中的压力比收缩的情况高60%。不仅位置，而且运动也必须考虑。图三表示动臂下降的情况，如果车厢没有旋转，油缸则需要一个拉力，当旋转时，挖掘机旋转通常能达到每分钟12转，则动臂油缸中的受力改变方向，此时需要一个推力。这个改变是非常重要的，因为此时活跃的油缸内箱转变，这必须由控制系统加以考虑。两幅图都表明一个仿真模型考虑挖掘机四个自由度相互之间的联结，每个油缸和回转驱动使用连续载荷的简单模型将导致错误结果。 负载传感器 挖掘机通常具有一台柴油发动机，两台液压马达和三台油缸，为这些消耗机器提供所需的液压油源的液压线路上不同的。一种特殊的设计是负载传感线路，它能有效控制能量，使用方便。这种想法是使泵有一个流体速率控制系统，因而能准确传递所需的流体速率。在传感器中，使用经过节孔而产生压降的方法，孔的阻力是参考值。图四给出了简图，关于这个话题的更好的介绍已经给出。 泵控制阀，使得泵出口的压力通常比负载传感器中的压力高15MPA，如果方向阀关闭，则泵因此有15 MPA的压力。如果方向阀打开，泵输出一流体速度导致通过方向阀时产生15 MPA的压降。注意：方向