关键词:
移树机
液压系统
联合仿真
液压测试
摘要:
针对我国丘陵山区林木种植密集、地形复杂导致的移树机适应性差、液压系统能效低等问题,对移树机动臂结构进行了设计以及液压缸选型,建立了移树机机-液-离散元联合仿真模型,对整机结构及液压系统性能进行了分析。采用Recurdyn软件,对移树机行走底盘以及动臂进行了动力学仿真,确定了移树机最大抬升负载质量为2 t,动臂最大应力集中在抬升油缸孔前部,最大应力为72.5 MPa。基于移树机机-液-离散元联合仿真模型,对移树机抬升工况、铲刀切削土壤工况、土球摆动工况进行了模拟计算,分析了各执行元件油缸内压力变化曲线以及铲刀切削土壤阻力变化曲线,仿真结果表明:机臂在抬升过程中,抬升油缸压力稳定,压力为5.2 MPa;铲刀在切削土壤过程中,阻力逐渐增大,最大阻力为28900 N;土球摆动工况下翻板油缸内压力随倾斜角度增大而增大,最大压力为8 MPa。开展了移树机林地液压系统测试试验,测试结果表明:机臂抬升过程中抬升油缸压力稳定在5.5 MPa;切削土壤工况下,铲刀油缸压力差为10 MPa,间接计算得出切削阻力为28260 N;土球摆动工况下,翻板油缸压力随倾斜角度增大而增大,最大压力为7.7 MPa。通过移树机仿真试验与液压测试试验对比分析,得到抬升、切削土壤、土球摆动工况下仿真值与实测值相对误差分别为5.5%、2.3%、3.9%,验证了移树机联合仿真模型准确性以及移树机动臂结构与整机液压系统的稳定性。