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重型矿用自卸车液压制动系统仿真研究
| 论文题名： | 重型矿用自卸车液压制动系统仿真研究 |
| 关键词： | 矿用自卸车;液压制动系统;仿真模型;盘式制动器;工作性能 |
| 摘要： | 随着国民经济的高速稳态发展及其对能源和钢铁生产需求量的不断增加，露天矿山的开采规模越来越大，开采深度不断增加，产品运输条件便随之恶化，而受曲率半径、爬坡能力等因素限制，铁路运输很难适应矿山深部开采的运输要求，因此，大型矿用自卸车在矿山运输方面的重要性愈加突出。由于矿山道路条件差、工作环境恶劣，制动系统作为矿用自卸车整车系统中确保安全运行的关键部分，其性能的优劣直接关系到自卸车的运输安全和作业效率。 本文以南车广州电力机车有限公司研发中的某型电动轮矿用自卸车液压制动系统为研究对象。首先对其结构组成和工作原理进行深入的理论分析，结合其主要组成部分的产品样本，分别对制动踏板阀、电液比例制动阀、继动阀及盘式制动器的工作原理和性能特点进行详细阐述。 运用AMESim液压仿真平台，基于黑箱理论建立了制动踏板阀、电液比例制动阀和继动阀等各主要元部件的HCD仿真模型，并搭建了矿用自卸车液压制动系统整体模型。依据《土方机械、轮胎式机器制动系统的性能要求和试验方法》(GB/T21152-2007)，对矿用自卸车液压制动系统完成的行车制动工况和电失效液压制动工况进行动态仿真研究。仿真结果表明，在蓄能器提供制动能源的情况下，该液压制动系统的制动压力及安全制动次数均满足车辆制动要求。 盘式制动器作为矿用自卸车液压制动系统的执行机构，在制动过程中承受了极大的机械载荷与热载荷。本文通过Abaqus有限元分析软件建立了矿用自卸车前桥盘式制动器的有限元三维模型并对其温度场进行了仿真研究，并对制动盘、摩擦块温度场在空间和时间上的分布情况及变化规律进行了详细分析，其分析结果可为进一步研究盘式制动器的结构设计及包含热应力在内的强度校核提供理论依据。 最后，为提高对盘式制动器进行温度场分析的工作效率，本文基于Abaqus/Python对盘式制动器制动热分析进行了二次开发，便于产品设计者在结构设计和材料选型过程中对制动盘和摩擦块温度场分布、变化规律及影响因素等内容的研究。 |
| 作者： | 李小飞 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 倪文波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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