1、拓 戈 验 , 石 开 究作 为 经 济 匹 配 的 评 价 指 标 。所 谓 发 动 机 一 变 量 泵 系 统 效 率 伙 , 是 指 发 动 机一 变 量 泵 系 统 的 实 际 输 出 的 液 压 功 与 输 人 的 燃 料 热能 的 比 值 。 在 这 里 它 就 是 变 量 泵 实 际 输 出 的 压 力与 流 量 的 乘 积 和 小 时 油 耗 与 热 值 。 的 乘 积 之比 , 也 就 是 发 动 机 有 效 效 率 集 与 变 量 泵 总 效 率 、之 乘 积 , 它 的 数 学 表 达 式 为乃 夕 月飞了一 ,内一一一叮 。 九 望 刀调调调调调调调调调调调 用 子 程
2、 序 计 算 易易输输 入 , 。 值值值值值值值值值值值值值值值值计计计计计计计计计计计计计计计 算 刀 。调调 用 刀 子 程 序 计 算 几几几几几几几几计计计计计计计计计计计计计计计 算 刀 刀 , 刀 。调调 用 刀 。 子 程 序 计 算 刀 。返返返返返返返返返返返 回 刀 。 。 , , 刀计计 算 ,叮 。 叮。 。 ,一 、 。 。 单 斗 液 压 挖 掘 机 所 用 柴 油 机 ,所 以叮 。 二 , 、 、 一 一 蕊 一 丁 。 少名 。 , 心 , 一 卜乙 乙 , , 。图 发 动 机 一 变 量 泵 系 统 效 率 计 算 程 序 框 图所 求 的 压 力 几
3、下 的 最 佳 效 率 爪 、 几 , , 对应 发 动 机 工 况 , , 所 得 结 果 如 表 、 图所 示 , 用 最 小 二 乘 法 拟 合 成 曲 线 即 为 发 动 机 变 量 泵系 统 经 济 匹 配 特 性 曲 线 一 几 一 艺 石 奋 如 表 所 列 。夕 表 不 同 压 力 下 发 动 机 一 变 量 泵 系 统 最 佳 效 率 匹 配 表石 万 下 二 下 叮 。了了 , 卫 片 ,尸。 。 一 艺 艺 , 了 , 奋 奋 式 中 一 一 一 比了 一 度油 耗 拟 合 多 项 式 中 系 数量 泵 总 效 率 拟 合 多 项 式 中 系 数、 , 一 一 诗 以 合
4、 多 项 式 中 变 量 的 阶 数不 同 压 力 , 所 设 定 的 转 速 不 同 , 可 传 递 不 同 的功 率 , 而 这 种 传 递 是 否 经 济 , 就 可 用 爪 。 来 评 价 。由 前 、 、 、 、 式 可 知 , 对 应 不 同的 几 、 、 , 有 一 确 定 的 飞 。 值 , 则 伙 二 堆 、 在 等式 约 束 几 为 常 数 , , , 一 , 下 求其 最 大 值 恢 二 , , 一 , 及 对 应 的 、 , 然后 将 各 、 进 行 拟 合 , 即 可 得 发 动 机 一 变 量 泵 系 统 最经 济 工 况 的 曲 线 。 几 , 显 然 , 如 果
5、 发 动 机 一变 量 泵 按 二 几 工 作 , 则 系 统 效 率 最 高 , 最 经济 。叮 。 计 算 程 序 框 图 如 图 所 示 。发 动 机 一 变 量 泵 系 统 经 济 匹 配 的 模 拟 计 算据 前 面 所 得 匹 配 公 式 及 匹 配 关 系几几 巧巧爪爪 , 好 一 飞 石 飞飞, 刀 ,表 发 动 机 一 变 量 泵 系 统 经 济 匹 配 特 性 曲 线 拟 合 系 数斋 丽 干 志 斗 流 斗 一磊 端由 图 可 看 出 , 当 单 斗 液 压 挖 掘 机 在 变 量 区 范围 内 变 化 时 , 其 伙 。 达 最 大 值 时 的 转 速 相 对 地 集
6、中在 。 。 一 一 之 , 若 各 外 负 荷 下都 维 持 。 一 , 则 其 系 统 效 率 与 最 高 系统 效 率 间 的 差 距 小 于 。飞巧 渔 丝不 景 书 六 不一又 , 一 , 一十 些 生叮二、 二 一以 为 样 机 模 拟 计 算 , 根 据 系 统 效 率 恨计 算 程 序 , 可 计 算 出 一 系 列 压 力 几 下 , 随着 转 速 。 的 变 化 , 味 。 达 最 大 值 时 的 , 即 为 我 们图结 论发 动 机 一 变 量 泵 系 统 匹 配 特 性 曲 线当 外 负 荷 在 变 量 区 内 变 化 时 , 按 正 常 工 工 程 机 械 ,节 戈
7、验 币 开 究作 的 速 度 要 求 , 发 动 机 一 变 量 泵 系 统 都 可 在 二保 持 最 佳 匹 配 。发 动 机 一 长 变 量 泵 匹 配 最 佳 经 济 性 的 控 制目 前 , 单 斗 液 压 挖 掘 机 上 发 动 机 与 变 量 泵 的 匹配 , 是 从 兼 顾 生 产 率 与 经 济 性 的 目 标 出 发 的 。 由 图可 知 , 发 动 机 一 变 量 泵 系 统 有 二 个 高 效 区 一 是单 斗 液 压 挖 掘 机 的 低 速 , 左 右 , 二 是经 济 转 速 左 右 。 针 对 前 面 所 分 析 的怠 速 能 量 损 失 和 过 载 溢 流 损 失
8、 可 通 过 控 制 发 动 机 转速 为 来 减 少 能 量 损 失 对 于 正 常 的 工作 情 况 , 当 时 , 系 统 效 率 最 高 ,则 发 动 机 、 变 量 泵 的 非 经 济 匹 配 能 量 损 失 最 小 若整 机 工 作 时 要 求 把 生 产 效 率 放 在 首 位 , 则 应 尽 量 提高 转 速 , 按 发 动 机 额 定 转 速 工 作 , 这 时 虽 然 发 动 机一 变 量 泵 系 统 的 非 经 济 匹 配 能 量 损 失 增 大 , 但 工 作装 置 的 速 度 加 快 , 有 利 于 生 产 率 的 提 高 而 对 于 精细 作 业 这 样 的 轻 载
9、 低 速 工 况 也 可 将 。 调 至 低 于, 尽 量 接 近 , 这 样 既 满 足 使用 工 况 对 速 度 的 要 求 , 而 发 动 机 一 变 量 泵 的 非 经 济匹 配 损 失 亦 小 。感 一 微 机 节 能 控 制 系 统 , 可 将 压 力 传 感 器 和 转 速 传感 器 采 集 的 信 号 送 人 单 片 机 进 行 处 理 。 然 后 由 单 片机 根 据 所 处 工 况 发 出 指 令 , 控 制 发 动 机 油 门 开 度 使发 动 机 一 变 量 泵 系 统 始 终 处 于 最 佳 状 态 运 行 , 从 而使 能 量 损 失 降 到 最 低 限 度 , 实
10、 现 大 幅 度 节 能 。压压 力 传 感 器器器器器器器器器微微微微微微 马 区区区区区区区区区处处处处处处处处处处处处处处 动动动 步步步 发发理理理理理理理理理理理理理 电电电 进进进 动动转转 速 传 感 器器器 器器器 路路路 电电电 机机机机机机机机机机机机机机机机机机机 油油门门门门门门门门门门门门门门门门门门控控 制 开 关 传 感 器器器器器器器器器器图 负 荷 传 感 一 微 机 节 能 控 制 系 统 框 图采 用 此 系 统 一可 以 达 到 以 下 目 的 减 少 操 纵阀 中 位 时 能 量 损 失 , 减 少 安 全 阀 溢 流 时 能 量 损失 , 减 少 变
11、 量 区 内 的 发 动 机 一 变 量 泵 非 经 济 匹配 时 的 能 量 损 失 。图 发 动 机 一 变 量 泵 系 统 效 率 图 飞 几 ,当 不 同 的 作 业 工 况 需 要 发 动 机 功 率 不 同 时 , 发动 机 可 通 过 油 门 的 改 变 保 持 转 速 不 变 来 满 足 变 量 泵的 实 际 所 需 功 率 , 为 此 可 适 当 给 定 三 种 作 业 模 式轻 载 二 , 正 常, 重 载 模 式 , 通 过 节能 控 制 系 统 自 动 调 节 油 门 开 度 和 泵 的 排 量 , 使 变 量泵 的 输 人 功 率 等 于 发 动 机 的 输 出 功
12、率 。设 计 和 实 施 的 负 荷 传 感 一 微 机 节 能 控 制 系 统 框图 如 图 所 示 。 在 没 有 采 用 单 片 机 控 制 前 , 发 动 机的 输 出 功 率 不 能 随 变 量 泵 的 输 出 功 率 根 据 实 际 工 况要 求 而 变 , 因 而 仍 存 在 较 大 能 量 损 失 , 采 用 负 荷 传结 论当 发 动 机 一 变 量 泵 系 统 控 制 按 实 际 需 求 输出 功 率 时 , 可 用 发 动 机 一 变 量 泵 系 统 效 率 来 衡 量 这种 匹 配 的 经 济 性 。 根 据 我 们 编 制 的 发 动 机 一 变 量 泵系 统 效 率
13、 计 算 程 序 , 进 行 了 计 算 机 模 拟 计 算 , 证 实用 发 动 机 一 变 量 泵 系 统 效 率 来 衡 量 发 动 机 一 变 量 泵匹 配 的 经 济 性 是 可 行 的 , 有 一 定 的 实 际 意 义 。发 动 机 一 变 量 泵 匹 配 是 否 经 济 , 不 仅 与 发动 机 一 变 量 泵 系 统 效 率 有 关 , 而 且 与 实 际 作 业 中 负荷 变 化 的 范 围 、 负 荷 在 变 量 区 的 概 率 分 布 有 密 切 关系 。我 们 开 发 应 用 于 洛 阳 单 斗 液 压 挖掘 机 上 的 负 荷 传 感 一 微 机 节 能 控 制 系
14、 统 , 经 实 际 使用 , 证 实 了 用 发 动 机 一 变 量 泵 系 统 效 率 确 定 的 经 济转 速 对 节 能 有 实 际 的 运 用 价 值 。参 考 文 献曹 善 华 主 编 单 斗 挖 掘 机 北 京 机 械 工 业 出 版 社 ,单 泵 试 验 曲 线 图 北 京 华 德 液 压泵 厂 ,发 动 机 试 验 曲 线 图 中 国 一 拖 洛 阳 工 程 机械 有 限 公 司 ,周 萍 液 压 挖 掘 机 发 动 机 一 变 量 泵 系 统 经 济 性 匹 配的 研 究 江 苏 理 工 大 学 硕 士 论 文 ,收 稿 日 期 一 一工 程 机 械 , 一 妙, 一一一,弓 一 ,一一 , 一 , 一一 雌一多 一毗,一, 姗,刃一, ,一,从 一企,认 尹 一工 程 机 械 ,
