主挖区的挖掘性能是分析评价挖掘机性能的关键指标,其范围界定直接影响评价结果,而作业力臂又与作业范围和挖掘力性能密不可分。以某22 t反铲液压挖掘机为例,引入力臂系数的概念并基于力臂曲线和各机构传动比曲线,选取不同主挖力臂系数并以不同挖掘方式所引起的力臂变化为依据建立了主挖力臂配比方案。基于工作域图谱分析法和极限挖掘力模型,分别求解其理论挖掘力和限制因素来分析不同主挖区的挖掘性能。研究结果表明:对于作业范围,铲斗力臂主要影响其挖高和卸高,斗杆力臂主要影响其挖径,动臂力臂主要影响挖深和挖高。对于挖掘性能,增大某作业缸力臂会使得挖掘力增大,而相应的作业缸充分发挥比会减小;相反,增大某非作业缸力臂对挖掘力影响较小,但其作业缸充分发挥比会增大;斗杆力臂主要影响其平均挖掘力,而铲斗力臂主要影响其...

在对某液压挖掘机整机前倾稳定性系数计算过程中,得出法切阻力比λ的变化对挖掘机稳定性有很大影响。为提高挖掘机整机稳定性,减小整机失稳的概率,保证挖掘机正常工作,提出了在法切阻力比变化情况下追求最大稳定性的挖掘机机构优化方法。综合考虑挖掘机的两种受法切阻力比λ变化影响的典型工况,采用遗传算法,编制Visual Basic软件,对反铲液压挖掘机配重参数进行多目标优化。优化得到的结果提高了挖掘机各工况的稳定性,表明了此种方法的有效性和可行性。

泵送混凝土泵送压力的计算对泵车的设计与施工有很大参考意义,对分析泵车振动机理及振动动态特性变化起着至关重要的作用。由于混凝土在管道中流动的复杂性,目前国内外计算压力损失时,更多关注的是压力损失的大小,忽略了压力损失随时间的动态变化。本文分析了泵送混凝土在管道中流动时的流动特性,在混凝土在管道中作定常流动时压力损失计算经验公式的基础上,建立了混凝土非定常流动的运动方程,利用傅里叶级数表征混凝土泵送速度模型,从而得到了泵送压力随时间变化的动态特性曲线,通过实例与测试结果进行了对比分析,验证了本文方法的正确性,为混凝土泵车动态特性分析提供了理论基础。

为了解决挖掘机在实际作业过程中挖掘力不足、燃油经济性差等常见问题，综合分析和比较国内外先进的挖掘机挖掘性能参数，提出基于组合挖掘的挖掘机工作装置优化设计新方法．挖掘机的组合挖掘方式包括基于作业路径上的多段单缸挖掘轨迹的组合和基于可行区域内离散点的双缸同时主动复合作用两种．建立优化数学模型，通过遗传算法求解多目标函数．优化结果显示：挖掘机的挖掘性能在习惯作业路径上最大挖掘力提高了10％，双缸复合挖掘时工作油缸的充分发挥比例提高了13％以及最大复合挖掘力提高了8％，证明了新优化方法在提高挖掘性能上的可行性．

基于3种常用挖掘方式,研究并得到单次挖掘过程中挖掘阻力随时间和挖掘轨迹的变化规律.对比多次实验结果得到阻力系数和阻力矩系数在挖掘过程不同阶段的分布情况,基于方向角变化规律研究各构件运动对挖掘阻力方向的影响.基于统计学原理计算出阻力系数、阻力矩系数、阻力角和差值角在挖掘阻力不同取值范围内的分布特性、主值区间和概率密度,为理论挖掘力的计算、工作装置的设计和优化奠定基础.

采用动态测试和瞬态分析方法研究液压挖掘机工作装置在常态挖掘过程中的动应力特性，首先针对某反铲液压挖掘机的常态挖掘过程，搭建动应变、油压和角位移的同步采集测试平台；然后基于达朗贝尔动静法原理，分别建立动臂、斗杆和铲斗的动平衡方程，并代入测试数据计算出构件各铰点的动载荷谱，将其转换到随体坐标系中再进行瞬态分析。动态测试和瞬态分析对比结果表明，仿真应力与测试应力的变化规律一致，瞬态分析能够得到挖掘机工作装置整体的动应力特性，可以作为判断工作装置动应力分布规律和危险截面的依据。