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高速挖掘装载机油气悬挂系统性能仿真研究

韩钢强  
【摘要】:油气悬挂系统是以油液传递压力、用高压惰性气体(通常为氮气)作为弹性介质、集弹性元件和减振器功能于一体的新型被动悬挂系统,其动特性直接影响着油气悬挂车辆的行驶平顺性和操作稳定性。 本文以高速挖掘装载机的油气悬挂系统为研究对象,在分析单气室油气悬挂系统工作原理的基础上,利用孔口出流、气体状态方程等理论建立了油气悬挂系统的非线性数学模型,应用MATLAB软件编制了仿真程序对模型进行了仿真;在此基础上,研究了油气悬挂的位移特性和速度特性以及非线性刚度、阻尼特性和频率特性,并应用MATLAB编制程序仿真分析了激励参数、结构参数和工作参数对油气悬挂特性的影响,为结构参数和工作参数的选择提供了理论依据;基于油气悬挂系统车辆建立1/4车模型,利用MATLAB/Simulink模块仿真得到了车辆在随机路面激励作用下的悬挂质量振动加速度、非悬挂质量振动加速度、悬挂动行程、车轮相对动载等参数,为评价车辆行驶平顺性和操作稳定性提供了依据。仿真结果表明,采用油气悬挂系统后,车辆的行驶平顺性和操作稳定性都得到了极大改善。 从理论上研究了蓄能器内初始充气压力、阻尼孔直径和悬挂缸内径变化对油气悬挂车辆平顺性的影响规律,为合理确定油气悬挂系统中的关键参数提供了参考。


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