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随着国内外工程机械制造企业对乘坐舒适性重视程度的增加,对装载机振动乘坐舒适性进行准确预测和评价,并在此基础上缩短产品设计的周期、尽可能降低生产制造的成本和费用,已成为取得市场竞争优势的关键。因此,对工程机械振动乘坐舒适性评价方法和优化策略的研究十分重要。本文以某型号轮式装载机为研究对象,对乘坐舒适性进行测试和评价的基础上,对装载机卸载冲击的量化表征以及重心的主动控制技术进行了一系列的研究。 首先,建立了装载机振动乘坐舒适性的动力学模型,并具体分析了影响车辆乘坐舒适性的因素,评价了包含悬架系统和轮胎性能在内的减振部件的作用,以及座椅特性和转动惯量等对舒适性的影响,并给出了人体振动的物理模型及其对振动的反应。 其次,对装载机振动乘坐舒适性进行了测试与评价,采集了某型装载机在作业工况下驾驶员的振动量,通过测试三个方向上人体的振动水平,对数据进行分析处理,以得出该过程中人体的舒适程度,为后期降低振动、提高乘坐舒适性措施的制定、实施、以及效果评价提供有效依据。 然后,基于工作装置优化对作业冲击进行了研究,并拟通过对工作装置的优化设计来降低该冲击。通过构建工作装置各部件的力学模型,分析了卸载过程中力的传递路径和机理;接着通过实验分析铲斗油缸的载荷峰值,对卸载冲击过程进行了量化和表征;然后基于参数化建模,采用序列二次规划算法(SQP)对工作装置进行优化设计,为工作装置疲劳寿命和作业舒适性的研究提供了一定的基础。 最后,利用TRIZ原理研究了可能的装载机重心主动控制途径。研究基于系统功能分解与需求分析得到了装载机作业过程中的冲击来源和振动传递路线,并确定了平衡重作为研究对象。然后基于冲突解决原理和物质—场分析的方法,设计了创新解决方案并进行了评价。最后又基于ADAMS将平衡重移动对车体受力的影响进行了仿真分析,得到平衡重的前后移动对作业冲击的降低收效甚微,但是对装载机的侧倾翻预警中可能起到一定的作用。