機械專業(yè)外文文獻翻譯-外文翻譯-- 多疇模擬:挖掘機的機械學(xué)和液壓學(xué)
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畢業(yè)設(shè)計 (論文 )外文資料翻譯 系 部: 機械 工程系 專 業(yè): 機械工程及自動化 姓 名: 學(xué) 號: 外文出處: 《 附 件: 指導(dǎo)教師評語: 該外文翻譯語言流暢 通順 ,較準確 完整 地翻譯了原文, 所翻譯的液壓 油 缸工作原理與 夾具設(shè)計的氣缸夾緊原理 相似 , 與課題相關(guān)。 達到了本科畢業(yè)外文翻譯的要求。 簽名 : 年 月 日 注: 請將該封面與附件裝訂成冊。 附件 1:外文資料翻譯譯文 (用外文寫 ) 多疇模擬:挖掘機的機械學(xué)和液壓學(xué) 概要: 通過使用用于多體和液壓系統(tǒng)的 范通過 壓系統(tǒng)由“負載傳感”控制器控制。一般,模型包含難以模擬的三維機械和液壓組件。對于挖掘機將演示 1. 緒論 一種新產(chǎn)品的設(shè)計在開始階段需要一系列決定,這些決定對最終產(chǎn)品是否成功產(chǎn)生很大的影響。因此,今天在初始階段使用數(shù)字模擬來檢驗不同的想法。這篇論文的目的是設(shè)計一臺新的挖掘機并評估幾個備選的液壓系統(tǒng)。 模擬包含三維機 械和液壓組件的系統(tǒng)是很難的,如挖掘機,一般,兩個不同的模擬環(huán)境必須連結(jié)在一起,這一般很不方便,導(dǎo)致不必要的數(shù)字問題和破碎界面。在這篇文章中,將對挖掘機模型的開始進行演示以證明 挖掘機的三維組件由新近的,豐富的 合體程序庫來模擬,這使得可以使用鏟斗運動循環(huán)的分析結(jié)論,并直接考慮液壓缸(也就是動力元件)的質(zhì)量。液壓部分以詳細的方法模擬,從一個用于 和缸。在控制部分使用一個普通的負載傳感器,由一簡單方程組模擬。這種方法得到要 求的結(jié)果,并使得分析問題所需的時間限制在合理的要求內(nèi)。 2.模型選擇 模擬一個系統(tǒng)有幾種方法。根據(jù)任務(wù)的需要建立一個很精確的模型,包含系統(tǒng)的每一個細節(jié),需要許多的信息,比如模型參數(shù)。建立這種模型很麻煩。但另一方面,如果一個定義系統(tǒng)的參數(shù)需要修正,建立這種模型是很有效的。挖掘機上平衡閥參數(shù)的優(yōu)化就是一個特殊的例子。 對一個系統(tǒng)的初步研究需要另外一個模型,在這種情況下,泵,閥和負載的容量是具體的,需要的是關(guān)于系統(tǒng)工作的信息,例如活塞的速度,泵軸所需的輸入動力。從而判定這個設(shè)計是否符合此任務(wù)的原則要求。因此,這種 模型必須是方便的,也就是,對特殊元件沒有詳細了解時能在短時間內(nèi)建立起來。 學(xué)者們打算建立第二類的一個模型,并運行它,但在最少的時間內(nèi)得到第一類的結(jié)論,為了達到此目的,使用了建摸 于三維機械系統(tǒng)的新 液壓組件的 型包含挖掘機的三維機械結(jié)構(gòu),動力液壓學(xué)的詳細描述和通用的負載傳感控制器。它在 3. 挖掘機的結(jié)構(gòu) 圖一給出了正在考慮中的特殊挖掘機的簡圖。它包含履 帶和液壓推動裝置,液壓推動裝置用于操縱機械,但通常不在一個工作循環(huán)的時候。它的上面是供操作者坐的車廂,廂體能相對于履帶繞垂直軸旋轉(zhuǎn),柴油發(fā)動機液壓泵和控制系統(tǒng)卻在里面,另外轉(zhuǎn)臂,動臂。在末端是鏟斗,鏟斗經(jīng)由一平面運動回路連接到動臂上。特定的液壓缸使轉(zhuǎn)臂,動臂,鏟斗旋轉(zhuǎn)。 圖二表示出油缸所需的壓力是根據(jù)位置確定的,當(dāng)在伸展開來的情況下,動臂油缸中的壓力比收縮的情況高 60%。不僅位置,而且運動也必須考慮。圖三表示動臂下降的情況,如果車廂沒有旋轉(zhuǎn),油缸則需要一個拉力,當(dāng)旋轉(zhuǎn)時,挖掘機旋轉(zhuǎn)通常能達到每分鐘 12轉(zhuǎn),則 動臂油缸中的受力改變方向,此時需要一個推力。這個改變是非常重要的,因為此時活躍的油缸內(nèi)箱轉(zhuǎn)變,這必須由控制系統(tǒng)加以考慮。兩幅圖都表明一個仿真模型考慮挖掘機四個自由度相互之間的聯(lián)結(jié),每個油缸和回轉(zhuǎn)驅(qū)動使用連續(xù)載荷的簡單模型將導(dǎo)致錯誤結(jié)果。 4. 負載傳感器 挖掘機通常具有一臺柴油發(fā)動機,兩臺液壓馬達和三臺油缸,為這些消耗機器提供所需的液壓油源的液壓線路上不同的。一種特殊的設(shè)計是負載傳感線路,它能有效控制能量,使用方便。這種想法是使泵有一個流體速率控制系統(tǒng),因而能準確傳遞所需的流體速率。在傳感器中,使用經(jīng)過節(jié)孔而產(chǎn)生 壓降的方法,孔的阻力是參考值。圖四給出了簡圖,關(guān)于這個話題的更好的介紹已經(jīng)給出。 泵控制閥,使得泵出口的壓力通常比負載傳感器中的壓力高 15果方向閥關(guān)閉,則泵因此有 15 果方向閥打開,泵輸出一流體速度導(dǎo)致通過方向閥時產(chǎn)生 15 意:方向閥不是用做泵流體,而是作為一個流體儀表(反饋的壓降)和作為一個參考(阻力)。此線路對能量是有效率的,因為泵只輸出所需的流體速率,相對其他線路,油管的損失很小。 看圖五,如果不只一個油缸使用這種線路,則變得復(fù)雜。如果轉(zhuǎn)臂需要 300 力,鏟斗需要 300泵輸出的壓力高于 300會使轉(zhuǎn)臂油缸產(chǎn)生一個不要的運動。因此,使用補償器來約束油流體,因此達到通過特殊定向伐時產(chǎn)生 15些補償器可以安裝在定向閥的前面或后面。如果達到最大泵流體速度或泵最大壓力,則附加的閥減少容許壓力差。 5. 機械部分的模型 圖六為機械部分的一個 帶不是模擬的,也就是,假設(shè)履帶為不動的,組件“ 使得相互聯(lián)系的部分運動的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié),長黑色線的圖象是實質(zhì)是的閂,用于標明機械部分上的特別的關(guān)節(jié)。特別是液 壓油缸的固定關(guān)節(jié),淡藍球是有質(zhì)量和慣量張量的球體,是用于模擬挖掘機的相應(yīng)部分,“ 個部分是線性力部件,描述兩個連接之間沿著線的力相互作用,這些部件中的小綠方格表示 們用于表示兩連接關(guān)節(jié)之間的一維力法規(guī)。這里,將在下一部分中介紹餓液壓油缸是直接連接的?!?件圖象上的兩個小球表示有選擇的考慮兩點的質(zhì)量,在沿連接線上的連接點之間的已定距離上,這方便于模擬,只有少計算液壓油缸的質(zhì)量部分(質(zhì)量和作 用中心) 關(guān)節(jié) 六右邊)是包含三個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的裝配元件,其中旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)在連接動臂時一起形成一片面回路。圖七為挖掘機這方面的一張圖片,在相應(yīng)的移動旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)“ 圖七下面部分中的大紅油缸,表示關(guān)節(jié) 關(guān)節(jié) 節(jié) 個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的角度。這非線性方程系統(tǒng)在關(guān)節(jié) ,一種快速有效的方法。 第一步, 在沒有液壓系統(tǒng)獨立測試時,模擬挖掘機的機械部分,通過連接轉(zhuǎn)換彈簧和代替液壓油缸的合適彈簧慣量來完成。當(dāng)動力制作看起來不錯,節(jié)點上的力和扭矩達到要求時,彈簧以下將介紹的液壓系統(tǒng)代替。 新的聯(lián)合體程序庫的所有組件有內(nèi)部的默認定義,也就是,默認部分都是通過聯(lián)合體系統(tǒng)中的已知定義讀用推導(dǎo)的,例如連接兩旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的閂被錯誤的理解為油缸,油缸的直徑 d=L/40)。長度反過來是由兩旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)之間的距離確定的,旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)被錯誤的想象為沿著關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸的紅色油缸,挖掘機的默認(只有一小部分采用)如圖八。 淺藍色 球代表質(zhì)量作用點,想象為液壓油缸的系列力元件,通過兩種向?qū)Ψ竭\動油缸(黃色和灰色)來定義。就如所見,不用使用一方額外的工作,動作制作有效的獲得一張模型的粗糙的照片,照片能視覺上檢測最重要的部分,如,質(zhì)量中心或連接點是否在所要求的位置上。 對于每個組件一 動合適的預(yù)設(shè)圖象。例如,質(zhì)量中心球。并且添加有單純實際信息的一些組件(簡圖 6中的所有 迅速得到好看的圖象。如圖九所示。計算機輔助制造數(shù)據(jù)也可以使用到圖象中,但這些不能用于挖掘機的試驗。 6. 液壓程序庫 業(yè) 載補償器,液壓回路缸,所有這些元件是液壓回路的標準元件,能從許多制造商獲得。 些數(shù)學(xué)模型包含教科書上的標準模型,也包含對真實元件的運行進行考慮的最先進的,如果輸入口壓力下降到底于大氣壓,輸出的液體就會減小,這樣的普通泵模型就上例子。選擇一種 模型時,還有許多因素要考慮,值得一提的一點是所有模型能被原代碼水平看待,并且可以由從易得文獻得來的大約 100個參數(shù)來證明。 打開程序庫后,展示了主要窗口(圖十),雙擊泵圖象 打開所有元件的選項。開始或結(jié)束油流體所需要元件。為了現(xiàn)在的問題,使用帶有內(nèi)泄口和外部限定流速的液壓流體源。同樣,選擇關(guān)于閥,缸和其他元件的所需模型。 所有組件都是分級模擬的,從連接器的確定開始(連接器是油進入或流出元件的通口),帶有兩個口的元件模版如圖。這能繼承下來到理想的模型。如一薄層阻力閥或釋壓閥。當(dāng)為這些基本模型使用文字上的輸入是有道理的。許多程序庫主要模型以圖形編制。由使用圖形使用者界面的基本程序庫模型組成。圖 12給出了圖形編制的一個例子。所有提及的元件從程序庫中選出來并分明的連接起來。 7. 液壓回路中 的程序庫元件 圖 12中的結(jié)構(gòu)圖是挖掘機模型圖形組成的液壓部分,以下的模型是從專屬的程序庫中選出,連接并輸入?yún)?shù)。注意到從 入信號如,挖掘機發(fā)動機的相關(guān)信號由圖框給出。使測量孔的直徑具體化。如控制流體速度的參考閥。對于挖掘機的機械部分,只要圖 12中所示的元件直接與液壓元件相連接。如液壓缸接觸的直線壓力元件。 8. 負載傳感控制器模型 在這個學(xué)習(xí)中,選擇下面的方法:模擬挖掘機的機械器件,并一定程度上詳細的模擬泵和測量閥。因為只有元件的參數(shù)將改變,一般結(jié)構(gòu)是固 定的。這意味著缸筒的直徑可能改變,但確切的只有個一缸那樣工作(如圖 1所示)這個液壓系統(tǒng)其余部分是不同的,在這篇文章中使用一泵的負載傳感系統(tǒng)如圖所示。但在開始設(shè)計階段還有其他的想法必須評估。例如在回轉(zhuǎn)運動中使用兩泵或單泵。 根據(jù)實際元件設(shè)計的全面的模型會大得多。通常在初始設(shè)計階段的開始不適用。它能由液壓程序庫中的元件建立起來,但需要相當(dāng)多的時間,這在工程的開始是行不通的。 在表格 1和 2中所示的是 般,聯(lián)合體模型選擇使用圖形模型分解或通過方程式定義模型。但不是在一樣的模型標準上混合兩種描 述形式。 對于 為它有 7個輸入信號和 5個輸出信號,建立帶有 17個輸入和 5個輸出的塊。并把它們連接到液壓回路。但是,在這種情況下,如上面液壓回路,在一樣的標準上直接提供方程式并直接輸入輸入信號和輸出信號,看起來更加可以理解。例如,格中“ 測量孔 如,泵流體速率“ ]=” 是在泵元件的藍色矩形中的信號。圖 12。 并且,因此在沒程序庫可用時,控制系統(tǒng)的模型很容易的處理。程序庫元件在目標圖表中能連接起來,根據(jù)模型的本文能得到所需的各種變化。 附件 2:外文原文 of t is to an by is by a “3to At of it is is of 1. he of a a of in of is in to at of is a is to be of to be of to to be is to In it is at of of an is of of to an of at to of is in a a a is by a of on a 2. a on it be to a of a of of is to up on if of a to be A is of of a in an 996). of is a of a In of is of of or at to a be in at to it be to it in a of to up a of it a of To 002), 003), (et 2003) of 000) of of a of a be as a in 3. n a of a is It of a is to a On of is a is It a to It is a an at a is a to be by in on in 0 % in to be a If is a in up 2 in a is is of be by a of A a to 4. to A is a is is to a it As a an is is of A is in , a to is 1992). a at is 5 in S = If is a 5 If it is a to a 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