【摘 要】
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装载机是大型工程机械,由于近年来油价上涨,能源危机加剧,使用装载机的工作成本也是大量提升,因此节能减排依旧是装载机发展的主流趋势。随着工人工资的提升和在特定工况下的铲装作业,隐形成本也在增加,对装载机的自动化和智能化研究成了现代装载机发展的主流。装载机在铲装时主要受到铲装阻力的影响,铲装阻力的大小直接影响到铲装效果包括铲装量、铲装时间和铲装油耗,所以对铲装过程中减阻是重中之重。为此本文推导出一种铲
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装载机是大型工程机械,由于近年来油价上涨,能源危机加剧,使用装载机的工作成本也是大量提升,因此节能减排依旧是装载机发展的主流趋势。随着工人工资的提升和在特定工况下的铲装作业,隐形成本也在增加,对装载机的自动化和智能化研究成了现代装载机发展的主流。装载机在铲装时主要受到铲装阻力的影响,铲装阻力的大小直接影响到铲装效果包括铲装量、铲装时间和铲装油耗,所以对铲装过程中减阻是重中之重。为此本文推导出一种铲装阻力计算方法,同时利用装载机铲装试验平台对碎石物料进行铲装试验,基于该方法计算得到铲装试验中的实时铲装阻力与装载机铲装循环中的铲装效果进行联合分析从而进行了以下研究:（1）对铲装过程进行分析,通过物料特性规划自动铲装试验,对不同铲装深度的铲装轨迹进行规划,用过特定的轨迹控制方法对载机工作装置的各个实时参数进行计算,从而得到规划轨迹的具体点位以及工作装置在该点位下的具体参数。（2）在装载机不同位置上安装传感器,销轴传感器坐标系方向随工作装置变化而变化,通过对装载机不同位置下的油缸位移和整车位移进行计算,推导出铲斗转角计算方法,基于铲斗转角和传感器安装角度对传感器的坐标系固定为横纵坐标系,从而得到装载机的实时铲装阻力。（3）通过就算铲斗实时转角、装载机整车位移以及铲斗的具体数据可以计算得到装载机铲装时的实时铲装轨迹,并通过编程计算出铲装轨迹以及铲装阻力,多次试验对自动铲装的轨迹精度进行了分析研究,对不同方案下的实际铲装轨迹进行对比分析。（4）通过铲斗受力分析计算出铲装阻力并进行分析,将铲装过程分为插入过程以及铲掘过程,研究铲斗水平插入所受铲装阻力变化以及不同铲掘轨迹下所受到的铲装阻力变化,最后和手动铲装进行对比分析。本文研究了如何计算装载机铲装阻力以及铲装轨迹并进行了试验研究,联合分析铲装阻力和铲装轨迹得到最优铲装轨迹。
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