【摘 要】
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随着我国经济建设的发展,轮式装载机在建筑施工、矿山开采和农田水利等项目发挥着重要的作用。轮式装载机的动力传动系统决定了车辆的牵引性能、作业性能和经济性能,动力传动
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随着我国经济建设的发展,轮式装载机在建筑施工、矿山开采和农田水利等项目发挥着重要的作用。轮式装载机的动力传动系统决定了车辆的牵引性能、作业性能和经济性能,动力传动系统部件的疲劳寿命预测及参数的优化设计研究有着重要的意义。本文系统地开展轮式装载机动力传动系载荷谱采集、信号处理与分析、数值统计与建模等工作,主要研究内容总结如下:第一,规划载荷谱的测试方案。针对轮式装载机动力传动系统的结构特点,从典型工况、作业方式和试验样机的选择上规划具体测试方案,从测试仪器选择、传感器选型、测点布置等方面搭建测试系统;第二,智能识别划分“铲掘段-行走段”。针对疲劳载荷谱编制时作业段手工划分的精度低且耗时长的缺点,在综合异常峰值点剔除、小波滤波等去噪方法的基础上,通过迭代滑动平均滤波、求时域波形的斜率来寻找压力信号的极值点和关键点,划分传动轴扭矩信号为“铲掘段-行走段”;第三,动力传动系疲劳载荷谱的编制。通过雨流计数、确定概率分布函数、频次外推、幅值分级、计算波动中心等流程编制程序加载谱,结合有限元分析得到的应力应变结果,根据Miner准则进行传动轴疲劳寿命预估;第四,动力传动系参数的优化设计。结合作业周期过程大数据,将挡位信号转化为累积挡位利用率、液压泵压力信号转化为液压系统分流功率,利用Matlab/Simulink进行轮式装载机动力性和燃油经济性的建模。利用MOPSO和NSAG-II两种优化算法权衡多个分目标之间的竞争和冲突关系,从用户价值需求出发改进轮式装载机的产品设计;第五,动力传动系载荷谱分析平台的软件开发。针对碎片化的轮式装载机车辆信息、部件信息、载荷谱数据信息,开发规范化的信息集成软件,进行相应的数据管理和应用分析操作。
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