机械专业外文文献翻译-外文翻译-- 多畴模拟：挖掘机的机械学和液压学

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毕业设计 (论文 )外文资料翻译 系 部： 机械 工程系 专 业： 机械工程及自动化 姓 名： 学 号： 外文出处： 《 附 件： 指导教师评语： 该外文翻译语言流畅 通顺 ，较准确 完整 地翻译了原文， 所翻译的液压 油 缸工作原理与 夹具设计的气缸夹紧原理 相似 ， 与课题相关。 达到了本科毕业外文翻译的要求。 签名 ： 年 月 日 注： 请将该封面与附件装订成册。 附件 1：外文资料翻译译文 (用外文写 ) 多畴模拟：挖掘机的机械学和液压学 概要： 通过使用用于多体和液压系统的 范通过 压系统由“负载传感”控制器控制。一般，模型包含难以模拟的三维机械和液压组件。对于挖掘机将演示 1． 绪论 一种新产品的设计在开始阶段需要一系列决定，这些决定对最终产品是否成功产生很大的影响。因此，今天在初始阶段使用数字模拟来检验不同的想法。这篇论文的目的是设计一台新的挖掘机并评估几个备选的液压系统。 模拟包含三维机 械和液压组件的系统是很难的，如挖掘机，一般，两个不同的模拟环境必须连结在一起，这一般很不方便，导致不必要的数字问题和破碎界面。在这篇文章中，将对挖掘机模型的开始进行演示以证明 挖掘机的三维组件由新近的，丰富的 合体程序库来模拟，这使得可以使用铲斗运动循环的分析结论，并直接考虑液压缸（也就是动力元件）的质量。液压部分以详细的方法模拟，从一个用于 和缸。在控制部分使用一个普通的负载传感器，由一简单方程组模拟。这种方法得到要 求的结果，并使得分析问题所需的时间限制在合理的要求内。 2．模型选择 模拟一个系统有几种方法。根据任务的需要建立一个很精确的模型，包含系统的每一个细节，需要许多的信息，比如模型参数。建立这种模型很麻烦。但另一方面，如果一个定义系统的参数需要修正，建立这种模型是很有效的。挖掘机上平衡阀参数的优化就是一个特殊的例子。 对一个系统的初步研究需要另外一个模型，在这种情况下，泵，阀和负载的容量是具体的，需要的是关于系统工作的信息，例如活塞的速度，泵轴所需的输入动力。从而判定这个设计是否符合此任务的原则要求。因此，这种 模型必须是方便的，也就是，对特殊元件没有详细了解时能在短时间内建立起来。 学者们打算建立第二类的一个模型，并运行它，但在最少的时间内得到第一类的结论，为了达到此目的，使用了建摸 于三维机械系统的新 液压组件的 型包含挖掘机的三维机械结构，动力液压学的详细描述和通用的负载传感控制器。它在 3． 挖掘机的结构 图一给出了正在考虑中的特殊挖掘机的简图。它包含履 带和液压推动装置，液压推动装置用于操纵机械，但通常不在一个工作循环的时候。它的上面是供操作者坐的车厢，厢体能相对于履带绕垂直轴旋转，柴油发动机液压泵和控制系统却在里面，另外转臂，动臂。在末端是铲斗，铲斗经由一平面运动回路连接到动臂上。特定的液压缸使转臂，动臂，铲斗旋转。 图二表示出油缸所需的压力是根据位置确定的，当在伸展开来的情况下，动臂油缸中的压力比收缩的情况高 60%。不仅位置，而且运动也必须考虑。图三表示动臂下降的情况，如果车厢没有旋转，油缸则需要一个拉力，当旋转时，挖掘机旋转通常能达到每分钟 12转，则 动臂油缸中的受力改变方向，此时需要一个推力。这个改变是非常重要的，因为此时活跃的油缸内箱转变，这必须由控制系统加以考虑。两幅图都表明一个仿真模型考虑挖掘机四个自由度相互之间的联结，每个油缸和回转驱动使用连续载荷的简单模型将导致错误结果。 4． 负载传感器 挖掘机通常具有一台柴油发动机，两台液压马达和三台油缸，为这些消耗机器提供所需的液压油源的液压线路上不同的。一种特殊的设计是负载传感线路，它能有效控制能量，使用方便。这种想法是使泵有一个流体速率控制系统，因而能准确传递所需的流体速率。在传感器中，使用经过节孔而产生 压降的方法，孔的阻力是参考值。图四给出了简图，关于这个话题的更好的介绍已经给出。 泵控制阀，使得泵出口的压力通常比负载传感器中的压力高 15果方向阀关闭，则泵因此有 15 果方向阀打开，泵输出一流体速度导致通过方向阀时产生 15 意：方向阀不是用做泵流体，而是作为一个流体仪表（反馈的压降）和作为一个参考（阻力）。此线路对能量是有效率的，因为泵只输出所需的流体速率，相对其他线路，油管的损失很小。 看图五，如果不只一个油缸使用这种线路，则变得复杂。如果转臂需要 300 力，铲斗需要 300泵输出的压力高于 300会使转臂油缸产生一个不要的运动。因此，使用补偿器来约束油流体，因此达到通过特殊定向伐时产生 15些补偿器可以安装在定向阀的前面或后面。如果达到最大泵流体速度或泵最大压力，则附加的阀减少容许压力差。 5． 机械部分的模型 图六为机械部分的一个 带不是模拟的，也就是，假设履带为不动的，组件“ 使得相互联系的部分运动的旋转关节，长黑色线的图象是实质是的闩，用于标明机械部分上的特别的关节。特别是液 压油缸的固定关节，淡蓝球是有质量和惯量张量的球体，是用于模拟挖掘机的相应部分，“ 个部分是线性力部件，描述两个连接之间沿着线的力相互作用，这些部件中的小绿方格表示 们用于表示两连接关节之间的一维力法规。这里，将在下一部分中介绍饿液压油缸是直接连接的。“ 件图象上的两个小球表示有选择的考虑两点的质量，在沿连接线上的连接点之间的已定距离上，这方便于模拟，只有少计算液压油缸的质量部分（质量和作 用中心） 关节 六右边）是包含三个旋转关节的装配元件，其中旋转关节在连接动臂时一起形成一片面回路。图七为挖掘机这方面的一张图片，在相应的移动旋转关节“ 图七下面部分中的大红油缸，表示关节 关节 节 个旋转关节的角度。这非线性方程系统在关节 ，一种快速有效的方法。 第一步， 在没有液压系统独立测试时，模拟挖掘机的机械部分，通过连接转换弹簧和代替液压油缸的合适弹簧惯量来完成。当动力制作看起来不错，节点上的力和扭矩达到要求时，弹簧以下将介绍的液压系统代替。 新的联合体程序库的所有组件有内部的默认定义，也就是，默认部分都是通过联合体系统中的已知定义读用推导的，例如连接两旋转关节的闩被错误的理解为油缸，油缸的直径 d=L/40）。长度反过来是由两旋转关节之间的距离确定的，旋转关节被错误的想象为沿着关节旋转轴的红色油缸，挖掘机的默认（只有一小部分采用）如图八。 浅蓝色 球代表质量作用点，想象为液压油缸的系列力元件，通过两种向对方运动油缸（黄色和灰色）来定义。就如所见，不用使用一方额外的工作，动作制作有效的获得一张模型的粗糙的照片，照片能视觉上检测最重要的部分，如，质量中心或连接点是否在所要求的位置上。 对于每个组件一 动合适的预设图象。例如，质量中心球。并且添加有单纯实际信息的一些组件（简图 6中的所有 迅速得到好看的图象。如图九所示。计算机辅助制造数据也可以使用到图象中，但这些不能用于挖掘机的试验。 6． 液压程序库 业 载补偿器，液压回路缸，所有这些元件是液压回路的标准元件，能从许多制造商获得。 些数学模型包含教科书上的标准模型，也包含对真实元件的运行进行考虑的最先进的，如果输入口压力下降到底于大气压，输出的液体就会减小，这样的普通泵模型就上例子。选择一种 模型时，还有许多因素要考虑，值得一提的一点是所有模型能被原代码水平看待，并且可以由从易得文献得来的大约 100个参数来证明。 打开程序库后，展示了主要窗口（图十），双击泵图象 打开所有元件的选项。开始或结束油流体所需要元件。为了现在的问题，使用带有内泄口和外部限定流速的液压流体源。同样，选择关于阀，缸和其他元件的所需模型。 所有组件都是分级模拟的，从连接器的确定开始（连接器是油进入或流出元件的通口），带有两个口的元件模版如图。这能继承下来到理想的模型。如一薄层阻力阀或释压阀。当为这些基本模型使用文字上的输入是有道理的。许多程序库主要模型以图形编制。由使用图形使用者界面的基本程序库模型组成。图 12给出了图形编制的一个例子。所有提及的元件从程序库中选出来并分明的连接起来。 7． 液压回路中 的程序库元件 图 12中的结构图是挖掘机模型图形组成的液压部分，以下的模型是从专属的程序库中选出，连接并输入参数。注意到从 入信号如，挖掘机发动机的相关信号由图框给出。使测量孔的直径具体化。如控制流体速度的参考阀。对于挖掘机的机械部分，只要图 12中所示的元件直接与液压元件相连接。如液压缸接触的直线压力元件。 8． 负载传感控制器模型 在这个学习中，选择下面的方法：模拟挖掘机的机械器件，并一定程度上详细的模拟泵和测量阀。因为只有元件的参数将改变，一般结构是固 定的。这意味着缸筒的直径可能改变，但确切的只有个一缸那样工作（如图 1所示）这个液压系统其余部分是不同的，在这篇文章中使用一泵的负载传感系统如图所示。但在开始设计阶段还有其他的想法必须评估。例如在回转运动中使用两泵或单泵。 根据实际元件设计的全面的模型会大得多。通常在初始设计阶段的开始不适用。它能由液压程序库中的元件建立起来，但需要相当多的时间，这在工程的开始是行不通的。 在表格 1和 2中所示的是 般，联合体模型选择使用图形模型分解或通过方程式定义模型。但不是在一样的模型标准上混合两种描 述形式。 对于 为它有 7个输入信号和 5个输出信号，建立带有 17个输入和 5个输出的块。并把它们连接到液压回路。但是，在这种情况下，如上面液压回路，在一样的标准上直接提供方程式并直接输入输入信号和输出信号，看起来更加可以理解。例如，格中“ 测量孔 如，泵流体速率“ ]=” 是在泵元件的蓝色矩形中的信号。图 12。 并且，因此在没程序库可用时，控制系统的模型很容易的处理。程序库元件在目标图表中能连接起来，根据模型的本文能得到所需的各种变化。 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 5 is to as a is as a is to If is . if a 00 a 00 be 00 an of a 5 be or of An if or is 994). 5. , a of is is it is ..., “ to to to on a of an to of “ a a at to - in in of at to of of a ) is an a to A of of an a in is . 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