基于典型工况试验的装载机循环工况构建

装载机动力传动系统的设计借鉴了汽车动力传动系统的设计理念,而循环工况是汽车动力传动系统参数设计的重要参考依据。由于目前还没有装载机的循环工况,所以在设计阶段也无法利用循环工况考察其燃油经济性和动力性。根据装载机发动机功率分流情况,装载机循环工况应由装载机典型工况液压系统载荷时间历程、铲斗工作阻力时间历程、工作速度时间历程构成。针对这一情况,以ZL50装载机为例,构建了试验方案,分别试验测试了装载机液压泵消耗发动机转矩的时域波形数据,前、后传动轴消耗发动机转矩的时域波形数据,以及前传动轴转速时域波形数据。对液压系统试验获取的数据进行分段、合并、去除异常值等预处理后,采用加权求和方法,制取了典型工况液压系统载荷时间历程。应用同样的数据处理方法,分别获得典型工况工作速度时间历程,以及典型工况传动系统载荷时间历程。根据典型工况传动系统载荷时间历程,应用装载机工作过程中力的平衡方程方程,求得典型工况铲斗工作阻力时间历程。典型工况液压系统载荷时间历程、铲斗工作阻力时间历程、工作速度时间历程组合在一起,共同构成装载机循环工况。应用该循环工况,虚拟试验ZL50装载机燃油经济性,与实车试验结果的一致性较好,构建的循环工况可行。装载机循环工况可为虚拟试验装载机动力性、燃油经济性提供加载数据,具有重要的工程实践意义。     

基于LabVIEW的发动机振动测试系统的开发

汽车发动机产生故障时,其关联部位的振动量将会有不同程度的增大,通过检测振动量可诊断发动机状态与故障信息.传统的检测仪器由于投资大、检测准确性及可靠性较差等缺陷,在实际应用中受到很大的制约.针对这种检测现状,基于先进的虚拟仪器技术,借助于传感器、信号调理器和数据采集卡等基本硬件,应用NI LabVIEW软件编制了振动数据采集与处理程序,研发了发动机振动测试系统,并将其应用于发动机缸盖螺栓拧紧力矩与机体振动量关系的振动测试中,得到了机体振动量较小时对应的螺栓最佳拧紧力矩范围,并与发动机生产厂家推荐的数据相吻合,从而验证了振动测试系统的可行性和正确性,为发动机振动测试提供了一种新的方法与途径,也为其他类似的振动测试与相关分析提供了参考.     

秸秆还田机抛撒装置设计与试验

秸秆还田机是将农作物秸秆切碎抛撒还田的常用机械,其作业性能好坏直接影响秸秆还田效果,针对目前还田机抛撒装置普遍存在的调节功能单一、可调角度小及操作繁琐等问题,本文设计了一种还田机抛撒装置。在简述其结构与原理基础上,对抛撒装置零件进行了结构与参数设计,其中导向叶片宽×厚设计为30 mm×2 mm,其后端内、外弧半径为300 mm×330 mm,推杆长×宽设计为863 mm×30 mm,其上相邻孔距为194.5 mm,凸轮长、短半轴长度为145 mm、45 mm,调节轴、套相对可调长度为46.3 mm。应用Solidworks建立了抛撒装置零件模型,根据零件间对应关系进行了虚拟装配,得到了抛撒装置仿真模型,应用ANSYS对导向叶片进行了应力分析,结果表明导向叶片所受最大应力远小于其材料的屈服强度。通过对步进电机输出轴添加虚拟马达、对调节套施加旋转力,实现了抛撒装置左右与上下调节机构的运动仿真。仿真结果表明,建立的抛撒装置零件间无运动干涉,导向叶片左右摆动周期为10.2 s、摆角为+30°～-30°,导流板上下摆动周期为9.9 s、摆角为-15°～+15°,与设计值比较一致,经田间试验可得,秸秆抛撒幅宽、距离的可调范围分别为0～0.69 m、0～0.18 m,所有2因素3水平下的秸秆抛撒不均匀度均小于等于20.26%,符合国标中不高于30%的规定要求,这表明设计的秸秆抛撒装置能够根据作业需要适时调整秸秆抛撒幅宽与距离,进而为类似装置设计与试验提供了参考。     

典型工况下装载机液压系统载荷时间历程的制取方法

针对目前装载机发动机与液力变矩器功率匹配存在的缺陷,该文构建了装载机液压测试系统,确定了传感器压力信号与转矩间的定量关系。在分析确定装载机典型试验工况为铲装工况、采样频率为1000Hz与样本长度为60个作业循环的基础上,按照规范对装载机进行了实机试验,应用Vib’SYS和nSoft软件对试验数据进行了分段与合并处理、滤波与去异值处理以及数据平稳性检验,研究了装载机典型工况液压系统载荷时间历程的制取方法,并给出了铲掘原生土时液压系统消耗发动机转矩的单次典型循环时间为87.304s的载荷时间历程,该研究为装载机优化匹配设计提供依据。     

基于BP神经网络的汽车发动机故障诊断方法研究

介绍了BP神经网络学习算法,建立了汽车发动机振动测试系统,在对发动机振动数据进行分析处理的基础上,获取了学习样本的输入向量与目标向量,应用BP网络学习算法对新构的网络进行训练,建立了一种发动机机械故障诊断的新方法,实例分析结果表明,这种新方法是可行的。     

基于典型工况的装载机发动机与液力变矩器匹配

针对目前发动机与液力变矩器常用匹配方案中发动机净转矩获取方法的不足,为实现发动机与液力变矩器更科学、合理的匹配,构建了装载机液压测试系统,对传感器性能进行了标定。在典型工况下开展了实机试验,应用nSoft软件对测试数据进行处理,得到液压系统实际消耗的发动机转矩为288.76 N·m,进而提出了一种基于典型工况的发动机与液力变矩器匹配方案。根据试验用装载机发动机与液力变矩器原始特性数据,应用数据拟合方法,得到了发动机与变矩器的共同输入与输出特性。采用积分平均方法求取了涡轮工作高效区涡轮轴平均输出功率和发动机平均油耗率。在变矩器高效区,试验功率匹配方案的涡轮轴平均输出功率分别比原匹配方案、部分功率匹配方案高17.02%和42.59%,试验功率匹配方案的发动机平均油耗率分别比原匹配方案、部分功率匹配方案低3.80%和8.72%。结果表明文中提出的匹配方案优于目前常用的匹配方案。该研究为液力变矩器的优化设计、发动机与液力变矩器合理匹配提供了参考。     

前置秸秆还田机变速机构设计与试验

我国每年的农作物秸秆产量巨大,将前茬作物秸秆就地切碎肥料化是秸秆合理利用的重要途径。由于不同种类秸秆特性存在较大差异,切碎时所需的刀轴转速也不尽相同,目前大部分还田机切碎刀轴转速单一且不可调节,导致部分种类秸秆的切碎合格率、抛撒均匀度达不到规定要求,针对这种情况,设计还田机刀轴变速机构,在简述变速机构结构原理基础上,对变速机构中的齿轮、齿轮轴结构参数进行详细设计,并对其强度进行校核。按照齿轮、齿轮轴设计参数制作了刀轴变速机构,并装于收获机进行了田间试验,结果表明,在收获机运行速度一定时,秸秆切碎合格率随刀轴转速增大呈线性增加趋势,而秸秆抛撒不均度则随刀轴转速增大呈线性下降趋势,与刀轴转速1 800 r/min相比,刀轴转速3 000 r/min时的秸秆切碎合格率增加了9.02百分点、抛撒不均度降低了0.86百分点。