珠海升降车,    升降车臂架控制关键技术, 臂架变幅过程的安全平稳是升降车安全作业的保证
来源: admin   发布时间: 2017-02-01   1441 次浏览   大小:  16px  14px  12px
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          升降车出租, 珠海升降车出租, 珠海升降车,  升降车臂架控制关键技术,  臂架变幅过程的安全平稳是升降车安全作业的保证,是升降车极为重要的性能指标,因此,如何提高臂架变幅的平稳性一直是研究臂架式工程机械的国内外学者们非常热衷的一个研究方向。这一性能如若得不到保障,不仅无法完成作业,丧失升降车本该有的功能,而且将直接对操作人员和救援人员的生命安全造成重大威胁,引发次生事故。升降车臂架变幅平稳性是保证整车作业稳定的重要因素,尤其是在临界稳定状态和产生附加载荷情况下更是如此,臂架变幅过程中的丝毫抖动或是侧倾都将可能造成无法预期的严重事故,后果不堪设想。影响升降车臂架变幅的平稳性有诸多因素,包括机械结构、电气控制、液压系统及其所处的外部环境,本文将重点从臂架的变幅控制来探讨改善其平稳性的方法。影响臂架变幅平稳性的主要因素由臂架总成的结构组成可知,臂架要完成变幅动作需依靠机械、液压、电, 气三者的协同,每一方面的性能和动作对臂架变幅的平稳性都将产生较大影响,同时由于臂架在作业时难免会受到外部环境的干扰,这也将影响臂架变幅的平稳性。机械方面的影响臂架总成最基础的部分就是其机械结构部分,机械结构的设计合理与否、材料选取的合理与否、联接件的联接精度及耐磨性能等等都会直接影响臂架变幅的平稳性,是影响臂架变幅平稳性的决定性因素。比如,当选取的臂架材料刚度不足时,在臂架慢慢展开的过程中臂架将发生较大的弯曲变形甚至扭曲,造成弹性抖动;再比如,如果相邻臂架间的联接件的联接精度低,则势必会在臂架变幅的启动、停止或变速时产生大的刚性冲击。液压方面的影响液压系统是升降车完成臂架变幅的动力来源,液压虹则是直接驱动臂架变幅的执行件,其性能的优劣对臂架变幅平稳性的影响也是非常大的。特别是对于双液压缸驱动的臂架,液压缸动作的同步性是影响臂架变幅平稳性一个非常关键的因素。



      电气方面的影响, 如果说臂架结构是臂架总成的骨架,液压系统是臂架总成的肌肉,那电气控制系统就是臂架总成的神经和大脑。通过检测臂架的展开状态、液压系统的运行状态以及其它的外部环境参数,采取合理的控制策略就能够最终达到控制臂架稳定变幅的目的。一个性能优异的电气控制系统,可以在一定程度上弥补由于机械和液压性能缺失而造成的臂架变幅不稳定现象。外部环境的影响影响臂架变幅平稳性的外部环境因素主要包括外部附加载荷和发动机等产生的震动。比如风载、偶然的因素造成臂架与障碍物碰撞产生的附加载荷,发动机产生的震动等等都会影响到臂架变幅时的平稳性。



     臂架双缸驱动的同步性控制, 升降车主臂架在伸展过程中承重最大,且有很大动载荷,因此为了增加其载重能力保证动作过程中的稳定安全,主臂架常采用双液压虹的驱动形式,特别是对于作业高度大的升降车,甚至每一节臂架都采用了这样的驱动方式。双虹驱动固然能够增加臂架的承重,降低动载荷对臂架平稳性的影响,但同时对两个液压缸在动作过程中的同步性要求非常严格,实现起来有一定难度,且由于液压系统难免存在各种各样的泄漏、执行元件和控制元件间的制造误差造成的性能差异以及非线性摩擦阻力等因素的影响,使得两台液压缸动作不同步,影响臂架变幅的平稳性。事实上,双缸驱动的应用相当广泛,除了升降车这样的重载车之外,比如重型机床、震动设备、起重设备、吊装设备等也都常采用双缸甚至多缸驱动,因此,对于双驱动同步技术的研究国内外都有许多成果,值得本文借鉴。在电控的技术发展水平还不够成熟的早期,双驱动的同步通常靠液压系统自身的液压回路特性来实现,应用了诸如节流调速同步系统、分流集流阀同步系统以及液压马达同步系统等传统的双缸同步系统,但是出于阀自身结构的差异、液压油的压力不均等状况,这些同步系统的同步效果往往并不理想,目前只用在对于同步精度要求不高的双虹驱动系统中。


      
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      随着自动控制的发展,特别是数字化控制的出现和普及,高同步精度的双缸驱动系统应运而生,比如比例同步系统和伺服同步系统,通过搭建合理的外围电路,能够实现高速自补偿功能,满足高同步的要求。实现双虹驱动同步控制的方式主要有开环控制和闭环控制两种。开环控制组成简单、成本低廉,能够获得一定的同步精度;闭环控制则组成相对复杂、成本高,但是能获得较高的同步精度。闭环同步控制常采取的控制策略为主从方式和同步方式,主从方式即以其中一只液压赶的输出为理想输出,另一只液压社则跟随该输出动作从而达到双虹动作同步的目的;同步方式则是两只液压社独立的以同一个设定值为理想值输出动作,实现两赶同步动作。从同步效果上来说,后者要更佳。实现双虹同步控制的控制算法多种多样,从大多数学者提出的观点来看,主要有模糊控制与控制的结合算法、常规算法、优化算法以及智能控制。提出了一种多缸驱动同步控制非线性算法,他将该算法应用于某缸驱动平台的同步控制,结果显示能达到预期的同步精度就双缸驱动同步控制提出了基于模糊以及智能控制的算法,并进行了从机械、液压到电气的数学建模以及运用进行了仿真分析,结果显示控制性能良好台湾学者针对受动载的双赶驱动系统,提出了一种同步模糊控制算法,采用同步方式的控制策略,实现了双虹动作的高同步性、对多液压缸的同步驱动控制做了从基础理论、模拟仿真到实物测试的研究,分析了电液比例阀、电液伺服阀等阀控双虹驱动液压回路的特性考虑到液压系统的时变特点,智能控制算法能够很好的实现对双虹同步驱动系统的控制,并能达到较高的精度。




      臂架变幅的平稳性控制臂架变幅过程中,由于臂架自身重量大、惯性矩大,导致启动时需要非常大的启动力,而停止时刻又会产生较大的惯性拉力,加上压力油的可压缩性以及液压回路的泄漏问题,造成信号发生与动作之间的迟滞,在启动时刻和停止时刻震荡厉害,产生较大冲击。动作不能跟随操作员的操作,使得对操作员的操纵经验要求较高,操作员的操控经验丰富,则臂架变幅越为稳定,否则,臂架变幅速度变化大,平稳性差。目前,在国内外各大知名数据库中检索关于升降车臂架平稳性控制的文献,其结果非常少,可见,人们对升降车臂架变幅平稳性控制的研究还很少,或者得出的有意义的研究成果不多。为此,可以借鉴其类似机构的相关研究成果,比如随车起重机、连杆机构等,来研究升降车的臂架变幅平稳性控制。升降车的臂架机构,可以看成是多自由度的连杆机构,文献以连杆机构为对象,通过建立连杆机构的运动学模型,并在软件中进行仿真,分析造成连杆运动不平稳的原因,基于此,提出了改善连杆机构运动平稳性的方法。



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