裝載機仿真結果表明,相比于傳統(tǒng)的整數(shù)階控制算法而言,分數(shù)階PI~λD~μ控制算法在控制形式上更為靈活,能取得更好的控制效果。以某型號裝載機為試驗樣車,設計了工作裝置電液比例控制系統(tǒng)實驗方案,對理論研究、仿真分析所得到的系統(tǒng)模型進行進一步驗證。實驗結果表明,電液比例控制系統(tǒng)在樣車上的實際性能表現(xiàn)和理論分析模型基本符合。實驗結果對前文的理論分析有很好的驗證作用,說明分數(shù)階PI~λD~μ控制算法在裝載機工作裝置電液比例系統(tǒng)中有良好的性能表現(xiàn),為分數(shù)階PI~λD~μ控制算法在其他工程車輛電液比例控制系統(tǒng)中的應用中提供一定工程實際參考價值。輪式裝載機行駛路面復雜、工作環(huán)境惡劣,在作業(yè)過程中駕駛員承受劇烈的振動沖擊,長時間的駕駛作業(yè)嚴重影響操作人員的健康;同時,沖擊振動也會加快裝載機的零部件失效,并且降低其作業(yè)效率。

僅依靠簡單的計算和頻繁更換彈簧來改善匹配特性，增加了設計成本，因此現(xiàn)階段對二者匹配特性的研究具有重要意義和實用價值。本文基于校企合作項目“滑移裝載機先導閥與多路閥匹配優(yōu)化”展開研究，以解決某機型存在的實際問題為基礎，對先導閥與多路閥組成的控制系統(tǒng)的匹配特性進行了更深入的研究，提出先導閥與多路閥的匹配原則，形成了一套能夠普遍適用于先導控制系統(tǒng)的匹配理論，為主機廠在解決類似問題時提供了思路與依據(jù)。（1）詳細說明先導閥及多路閥的內部結構及工作原理，分別闡述先導閥的壓力輸出特性及多路閥的流量控制特性并建立相應的數(shù)學模型。繪制二者的匹配特性曲線，通過聯(lián)立方程找到影響兩者匹配特性的因素。

裝載機作業(yè)環(huán)境惡劣、作業(yè)工況復雜,駕駛員需要通過頻繁的換擋操作來完成鏟裝作業(yè),對駕駛員的駕駛水平是一種嚴峻的考驗。液力變速器的應用不僅增強了裝載機的自適應性,而且極大的改善了駕駛員的駕駛操作。因此,液力變矩器在裝載機上的應用已成為主流趨勢。隨著技術的發(fā)展,對裝載機性能提出了更高的要求。目前,國內裝載機普遍存在換擋品質問題,較差的換擋品質不僅會引起換擋沖擊,還會增加傳動系統(tǒng)的動載荷,加速零件的磨損,降低零件的使用壽命。因此,提高裝載機液力變速器換擋品質具有重要的意義。以某型液力變速器為研究對象,對其換擋品質進行仿真并進行了試驗驗證,本文主要研究內容和結論如下。(1)確定了換擋品質的評價指標為沖擊度、滑磨功和換擋時間,并對換擋品質影響因素進行了分析。

在此基礎上,建立液力變速器機電液系統(tǒng)聯(lián)合仿真模型,為換擋品質仿真做好準備工作。(3)對液力變速器機電液系統(tǒng)聯(lián)合模型進行換擋品質仿真,分析了離合器換擋油壓、換擋時間和動態(tài)換擋過程,并計算變速器換擋滑磨功。針對前進擋換擋過程中由于離合器充、泄油重疊時間太短而出現(xiàn)的動力中斷問題,提出對電液控制系統(tǒng)進行改進,并對待分離離合器采取延遲換擋動作時刻和延長泄油時間的換擋品質控制策略。仿真結果表明,通過改進電液控制系統(tǒng)并采取一定的換擋品質控制策略可以避免換擋過程中產(chǎn)生動力中斷,并減小換擋滑磨功,改善其換擋品質。(4)為了對液力變速器換擋品質進行試驗,搭建了液力變速器試驗臺架,并對試驗系統(tǒng)與試驗方法進行了研究。在試驗臺上對變速器換擋油壓、換擋時間及換擋滑磨功進行了試驗,并與仿真進行對比,發(fā)現(xiàn)誤差較小,驗證了換擋品質仿真的正確性與可靠性,為進一步改善換擋品質提供了試驗依據(jù)。

由于在試驗臺上無法測試整機換擋沖擊度,為了測試換擋沖擊,在試驗臺上利用動態(tài)信號測試分析系統(tǒng)對液力變速器進行了換擋振動試驗。分析了換擋過程中變速器三個方向的振動加速度,并以加速度均方根衡量換擋沖擊。試驗結果驗證了換擋品質分析的正確性,同時為換擋品質改善提供了方法。裝載機是一種常用的土方鏟運機械,因其機動、靈活,且價格低廉在國內礦山、工地等各類工程市場得到廣泛應用。可靠、高效、低能耗、舒適等是目前整機技術研究的主要方向。整機可靠性開發(fā)是裝載機技術提升的一個重要方向。裝載機在高沙塵地區(qū)作業(yè),因為使用的空氣濾清器的濾紙材質差或濾紙損壞未及時更換導致濾清器過濾能力下降或失效,常出現(xiàn)發(fā)動機缸內缸套、活塞等零部件早期磨損。