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WY100液压履带挖掘机总体及工作装置设计及运动仿真【8张CAD图纸和说明书】

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关键词：: wy100 液压履带挖掘机总体整体工作装置设计运动仿真 cad 图纸以及说明书仿单

资源描述：

摘要

液压挖掘机是工程机械的重要产品之一，具有较高的技术含量。工作机构是液压挖掘机的主要装备，机构各铰点以及其具体结构的设计将是决定工作机构性能水平的重要因素，决定了液压挖掘机的工作性能，影响其最终使用性能的好坏，所以对液压挖掘机工作机构的研究是十分有必要的。液压挖掘机的主要特点为：能无级调速且调速范围大，能得到较低的稳定转速，快速作用时，液压元件产生的运动惯性小，加速性能好，并可作高速反转，传动平稳，结构简单，可吸收冲击和振动，操纵省力，易实现自动化控制，易于实现标准化、系列化、通用化。

本次设计的题目是WY100液压履带挖掘机总体及工作装置设计及运动仿真。这种类型的挖掘机与其它类型的挖掘机相比，因有良好的性能而应用最广，对松软地面或沼泽地带还可采用加宽、加长以及浮式履带来降低接地比压。

本次设计完成的主要任务有：挖掘机的类型及发展概况、液压挖掘机的总体设计液压挖掘机工作阻力的计算、液压挖掘机工作装置的设计、液压挖掘机工作装置的受力分析和强度校核、挖掘机工作装置液压系统的设计、挖掘机工作装置的运动仿真

本次设计的主要参数是斗容量1.0m3,它属于中小型液压挖掘机，主要设计挖掘机的工作装置及进行运动仿真。挖掘机的工作装置是直接完成挖掘任务的装置，本设计对工作装置的各个组成部分进行了较为详细的设计，这其中包括了动臂、斗杆和铲斗及其驱动装置的设计。

在设计中，采用了履带式行走装置，来满足要求。上部转台是全回转式，因此它可在一个更大的范围内工作。又因采用液压传动控制而使整机性能得以改善。与机械式挖掘机相比，其挖掘力提高到2～3倍，整机质量为25吨，最大卸载高度约为4.53m，最大挖掘深度5.99m，最大挖掘半径约为9.795m，从中可以看出整机作业能力有了很大的改进，不仅挖掘力大，且机器重量轻，传动平稳，作业效率高，结构紧凑。

关键词：液压挖掘机工作装置液压系统运动仿真

ABSTRACT

Construction machinery hydraulic excavator is one of the most important products which has high technical content. Working mechanism is the main equipment of hydraulic excavator, each joint point and the design of the concrete structure are important factors to decide the working mechanism of the performance level, determining the working performance of hydraulic excavator, which influence the use performance is good or bad, so the research of hydraulic excavator is very necessary. The main characteristics of hydraulic excavator is as follow: It has a stepless speed regulation and wide speed range, it can obtain stable low speed, when action quickly, the hydraulic parts produce a small inertia and good acceleration performance, and it can be used for high speed reversal, produce smooth transmission, simple structure, can absorb the impact and vibration, labor-saving operation, it is easy to control automatically and realize the standardization, seriation and generalization.

The topic of the design is the design of WY100 hydraulic crawler excavator overall and the working device and motion simulation for the working device. Compared with the other types of excavator this type of excavator have good performance so used widely, it can reduce ground pressure by widening, lengthening and floating crawler for soft ground or marshes. The main tasks of the design are: Types and the development of the excavator, the overall design of hydraulic excavator, the working resistance calculation of the hydraulic excavator, the design of the working device ,stress analysis and strength check calculation of the working device, the hydraulic system design of the excavator working device , the motion simulation of excavator working device

The main parameter of the design is bucket capacity 1.0m3, it belongs to the small and medium-sized hydraulic excavator, the main tasks are the design and motion simulation of working device of excavator. The working device is the equipment that completes the task of mining directly, all the design of the work device components are designed in detail including the design of the boom, stick and bucket and a driving device.

This design used the crawler walking device to meet the requirements of the excavator. The upper part of the excavator is a full rotation swivel table so it can work in a greater scope. Because of the use of hydraulic drive control and make the machine performance can be improved. Compared with the mechanical excavators, the mining capacity increased to 2 ~ 3 times, the quality of the machine is 25 tons, the maximum discharge height is about 4.53M, the maximum digging depth is 5.99M, maximum digging radius of about 9.795m, can be seen from the operation ability has been greatly improved, not only the mining capacity but the light weight, smooth transmission, high efficiency and compact structure.

Keywords: hydraulic excavator working device hydraulic system motion simulation

第1章绪论··················································································1

1.1挖掘机作用及其发展概况································································1

1.2挖掘机的分类·············································································2

1.3单斗液压挖掘机的特点、类型····························································3

1.4设计题目简介·············································································4

第2章总体设计············································································8

2.1 总体设计内容及原则····································································8

2.2 选择确定总体参数·······································································8

第3章挖掘机工作阻力·································································15

3.1 工作液压缸的理论挖掘力·····························································15

3.2 整机挖掘力·············································································16

3.3整机实际挖掘力·········································································17

第4章工作装置设计····································································18

4.1 设计要求················································································18

4.2 反铲工作装置结构方案的确定························································18

4.3铲斗设计·················································································24

4.4动臂机构设计············································································27

4.5斗杆机构的设计·········································································31

4.6铲斗连杆机构的设计····································································32

第5章工作装置受力分析和强度验算··············································35

5.1铲斗及铲斗连杆机构分析······························································35

5.2斗杆及斗杆机构分析····································································36

5.3动臂及动臂机构分析····································································43

第6章工作装置液压系统设计························································49

6.1挖掘机工况特点和对液压系统的要求·················································49

6.2液压系统主要类型和特点······························································51

6.3液压挖掘机的基本回路和辅助回路····················································52

6.4液压系统图··············································································54

第7章运动仿真···········································································56

7.1 引言·····················································································56

7.2 Solidworks模拟仿真的基本概述······················································56

7.3 Solidworks动画模拟仿真的概述······················································57

7.4 液压挖掘机工作装置的三维实体建模················································57

7.5 液压挖掘机工作装置的三维实体装配················································62

第8章毕业设计小结····································································64

第9章致谢·················································································66

参考文献·····················································································67

第1章绪论

1.1 挖掘机的作用及其发展概况

液压挖掘机是在机械传动挖掘机的基础上发展起来的。它的工作过程是以铲斗的切削刃切削土壤，铲斗装满后提升、回转至卸土位置，卸空后的铲斗再回到挖掘位置并开始下一次的作业。因此，液压挖掘机是一种周期作业的土方机械。

液压挖掘机与机械传动挖掘机一样，在工业与民用建筑、交通运输、水利施工、露天采矿及现代化军事工程中都有着广泛的应用，是各种土石方施工中不可缺少的一种重要机械设备。

在建筑工程中，可用来挖掘土坑、排水沟，拆除废旧建筑物，平整场地等。更换工作装置后，可进行装卸、安装、打桩和拔除树根等作业。

在水利施工中，可用来开挖水库、运河、水电站堤坝的基坑、排水或灌溉的沟渠，疏浚和挖深原有河道等。

在铁路、公路建设中，用来挖掘土方、建筑路基、平整地面和开挖路旁排水沟等。

在石油、电力、通信业的基础建设及市政建设中，用来挖掘电缆沟和管道等。

在露天采矿场上，可用来剥离矿石或煤，也可用来进行堆弃、装载和钻孔等作业。

在军事工程中，或用来筑路、挖壕沟和掩体、建造各种军事建筑物。

所以，液压挖掘机作为工程机械的一个重要品种，对于减轻工人繁重的体力劳动，提高施工机械化水平，加快施工进度，促进各项建设事业的发展，都起着很大的作用。据建筑施工部门统计，一台斗容量1.0m3的液压挖掘机挖掘Ⅰ～Ⅳ级土壤时，每班生产率大约相当于300～400个工人一天的工作量。因此，大力发展液压挖掘机，对于提高劳动生产率和加速国民经济的发展具有重要意义。

挖掘机械的最早雏形，主要用于河道。港口的疏浚工作，第一台有确切记载的挖掘机械是1796年英国人发明的蒸汽“挖泥铲”。而能够模拟人的掘土工作，在陆地上使用的蒸汽机驱动的“动力铲”于1835年在美国诞生，主要用于修筑铁路的繁重工作，被认为是现代挖掘机的先驱，距今已有170多年历史。1950年，德国研制出世界上第一台全液压挖掘机。由于科学技术的飞速发展，各种新技术、新材料不断在挖掘机上得到应用，尤其是电子技术和信息技术的应用使得液压挖掘机在作业效率、可靠性、安全性和操作舒适性以节能、环保等方面有了长足的进步。目前液压挖掘机已经在全世界范围内得到广泛应用，成为土石方施工不可缺少的重要机械设备。

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内容简介：: 河北建筑工程学院毕业实习报告系别机械工程系专业机械设计制造及其自动化班级机 094 姓名肖海那学号 2009307402 指导教师王少雷实习成绩毕业实习报告2013 年 3 月底，王少雷老师带领我们去北京参加动力机械展览会的毕业实习，对于本次实习其主要目的在于通过实习使我们获得对基本生产的感性认识，理论联系实际，扩大知识面；同时专业实习又是锻炼和培养学生业务能力和素质的重要渠道，培养当代大学生具有吃苦耐劳的精神，也是学生接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径，逐步实现由学生到社会的转变，培养我们初步担任技术工作的能力，初步了解企业管理的基本方法和技能；体验企业工作的内容和方法。这些实际知识，对我们学习后面的课程及至以后的工作，都是十分必要的基础。参加展出的有：吉林宏力机械设备有限公司生产的柴油机移动式螺杆空压机780RH、780VH、850RH 高压系列柴油机移动式螺杆空压机，特别适应高海拔地区作业，可保证在海拔 4876 米正常作业。全球唯一主机 5 年或 10000 小时保固，性能卓越的寿力螺杆压缩机主机。美国寿力原厂主机，转子的运动部件仅有两个非对称线型转子，通过油膜接触，不磨损，极大地延长了使用寿命。完全美国寿力原装进口；全球公认最高效率、最可靠、最耐用；唯一提供 5 年或 10000 小时压缩机本体保固。超长的使用寿命，设计独到的 BFR（润滑油贮存槽）系统采用压力溢流式润滑，确保轴承及螺杆转子的良好润滑，延长使用寿命。极低的操作费用，优良的排气口设计使容积压缩比和压力配合适当，效率提升而减少了操作费用。轴流式进气口降低压差，避免预热进气，进一步降低了操作成本。康明斯 QSM11 工业用柴油机，康明斯发动机因其耐久性、优越性和低廉的运行费用而闻名世界。康明斯工业用柴油机不仅品质优良、可靠耐用，而且采用新一代电控技术，具有最优的马力重量比。发动机电子控制模块（ECM)采用双重微处理器，利用多个传感器不断监测发动机并自动进行调整，以确保发动机表现出最佳性能。ECM 可以储存诊断数据，供维修人员随时调用，维修人员可以利用这些数据做出一个全面的故障诊断。精确计量所需的喷油量能够提高功率密度，减小振动；更高的喷油压力能改进燃烧，降低油耗，减少碳烟和颗粒物的排放；灵活而精确的喷油正时控制，可减少HC 和 NOx 的排放，提高燃油经济性；最佳的喷射率曲线可以降低噪声。豪华的仪表盘设计，多功能显示仪表的特点：全中文显示，实时显示发动机状态，实时显示主机排气温度，提供服务周期提醒功能，显示屏支持-40-85工作，安装、接线简洁方便。报警指示灯：发动机停机，发动机维护，发动机报警，排气高温，启动罐压高，冷却水位低。专用压缩机润滑油（AWF）可以在人和气候和温度环境下（-39-49）正常运行。保护装置：对于主机排气温度过高，高起动罐压，冷却液位过低等均有保护装置。大容量干式重载式空气滤清器：延长空气滤芯寿命，减少维护机器的费用，延长发动机的使用寿命。低噪音：全封闭静音型设计，符合中、美标准工作噪音。易全面维护的设计，性能可靠：宽敞的维修门，前门和边门使保养空气过滤器、压缩机方便容易。需维修的零部件都在可及范围内，方便容易。降低了停机时间及维修费用。济南大有建筑机械的建筑机械机器人自动焊接系统：公司在国内同行业首家采用标准节主弦杆机器人自动焊接系统，性能稳定，工作效率高，自动化程度高，一人可看多台焊接系统，焊接质量和焊接效率较使用前有大幅提高，产品在主要受力结构件焊接质量方面达到国际同行业先进水平。自动化抛丸喷涂流水线：采用世界一流全自动喷涂流水线，大型结构件表面涂装前采用抛丸除锈处理，有效的去除钢材表面氧化物及焊接飞溅物，消除工件在焊接过程中产生的内应力，增加工件抗疲劳强度及钢材表面硬度，并增加漆膜附着力，延长了产品的使用寿命经，发挥最大效能，同时节能降耗。6m12m 数控等离子切割机：采用等离子切割机进行板类件的下料，不仅切割速度快，而且切割面光洁，热变形小。精密机床加工设备：塔帽，起重臂插头等销轴和孔配合的关键部位，全部采用拉床式处理，提高了孔的加工精度。双面铣加工端面：每四节一组，进行两端面的加工，从而保证了每节标准节的平面度。安全性的保证：精良的制造工艺来自引进和自主研发的高科技制造设备。原材料是保障质量的要关，公司直接从大钢厂订单式批量采购，保障了原材料安全性能。电器机构：选用法国施耐德接触器，断相与相序保护、电机过载保护齐全，保证电气系统安全正常运转。起升机构：制动轮采用铸钢材料，表面淬火处理，外圆磨削加工并严格控制其跳动度，进行动平衡试验，每台起升机构均进行空载、静载、动载等试验，保证刹车可靠、安全、耐用。变幅机构：变幅采用免维护行星减速机，电动锥制动，结构合理紧凑，跑车平稳有力，耐久性高。回转机构：回转电机采用绕线电机，液力传动，回转平稳有力。操控装置：驾驶室操控装置采用人性化设计，保证舒适，便于安全驾驶。中国重汽集团海斗工程机械此外还有中国工程机械的重点工程项目中国重汽集团海斗工程机械。中国重汽海斗工程机械挖掘机项目于 2009 年 9 月立项，2010 年 11 月 19 日，中国重汽集团公司成立中国重汽海斗工程机械事业部正式进军工程机械领域，并将还斗工程机械挖掘机项目列入重汽集团十二五规划重点发展板块之一。中国重汽集团海斗工程机械事业部位于美丽的海滨城市青岛，在青岛高新区建成了中国重汽青岛工业园。目前，挖掘机项目已完成一期工程 3.5 万平方米联合厂房、年产 5000 台的中大型挖掘机生产线建设，二期工程计划于 2013 年完成建设，届时产能将实现翻番。中国重汽进军工程机械领域有着特有的自身优势，海斗挖掘机必在工程机械领域占有重要地位。中国重汽集团海斗工程机械事业部将坚持“用人品打造精品，用精品奉献社会”的核心价值观，坚持“科学、诚信、和谐、共赢”的经营理念，开始新的创业发展，力争实现“十二五”末产销挖掘机 1 万台、销售收入过百亿，企业综合实力进入行业前列的目标，为中国重汽实现十二五发展目标发挥重要支撑作用。强大的动力，卓越的性能和经济性：原装进口世界知名品牌发动机，三级进气过滤，涡轮增压和空空中冷等先进配置，是挖掘机动力持续强劲的保证。液压系统：采用国际一流的液压系统，提高了挖掘机的精确控制能力和可靠性，科学的双泵交叉功率控制系统使功率分配更加合理，随心所欲，一切尽在掌握中。电控系统：智能全功率电控系统使发动机和液压系统浑然一体，完美匹配，最大限度提高作业效率，降低燃油消耗。行走马达：原装进口马达，安全可靠，RV 减速机速比高，输出力矩大，运行平稳。开阔的作业视野：低噪音、低振动、宽敞舒适的驾驶环境，让驾驶员无疲劳轻松作业。通过这次参观实习，极大地开拓了视野，增长了见识，学到了很多实在的东西。尽管时间很短，但这次生产实习使我受益匪浅，收获丰富，感受很深。实习，顾名思义，在实践中学习。在经过了一段时间的学习之后，或者说当学习告一段落的时候，我们需要了解自己的所学需要或应当如何应用在实践之中。因为任何知识都源于实践，归于实践，所以要将所学付诸实践来检验所学。然而，我们当然不希望实习仅止于此，那太狭隘了。实习是发挥和应用专业知识，查漏补缺，认真学习，巩固不足的重要一环，因为它毕竟与社会相挂钩，是检验在校学习成果的好时机，因为即使在校学得再好，一旦到了社会，也许所有的一切都会变得一文不值。因为社会毕竟不同于学校，所以如果不好好的检验、经历这一过程，怎么会知道究竟自己的分量有多重，究竟自己真正懂得多少呢？所以实习是每一个大学生必须拥有的一段经历，它也使我们在实践中了解社会，让我们学到了很多在课堂上根本就学不到的知识，也使我们打开了视野，长了见识，为我们以后进一步走向社会打下坚实的基础。实习时，把自己所学到的理论知识应用于实践，让理论知识更好的与实践相结合，在这结合的时候就是我们学以致用的时候，并且是我们扩展自己充实自己的时候。理论知识往往过于标准化，仅仅靠掌握理论，一点实际操作经验都没有的话，事实上是没有实际效应的，现实中的事情往往是千变万化的，运用起来解决具体情况多半是教条的。无数事实证明：只有将理论知识与实践很好的结合起来，才能将知识运用到最高境界，为了学有所长，学有所用，为了将知识转化为自己所真正拥有的能力，面对充满竞争与压力的社会环境，结合自己所学的专业知识都有极大的好处。毕业实习报告写作要求毕业实习报告是对实习内容全面,系统的总结回顾.内容包括实习目的,实习内容,实习结果,实习总结或体会四个部分,全文字数不得少于 3000 字。1.实习目的:介绍实习的目的,意义,实习单位的概况及发展情况,实习要求等内容.这部分内容通常以前言或引言形式,不单列标题及序号.2.实习内容:先介绍实习安排概况,包括时间,内容,地点等.然后按照安排顺序逐项介绍具体内容.以记叙或白描手法为基调,在完整介绍实习内容基础上,对自己认为有重要意义或需要研究解决的问题重点介绍,其它一般内容则简述.3.实习结果:围绕实习目的要求,重点介绍对实习中发现的问题的分析,思考,提出解决问题的对策,建议等.分析,讨论及对策,建议要有依据,有参考文献,并在正文后附录.分析讨论的内容及推理过程是实习报告的重要内容之一,包括所提出的对策,建议,是反映或评价实习报告水平的重要依据.4.实习总结或体会:用自己的语言对实习的效果进行评价,着重介绍自己的收获,体会.内容较多时可列出小标题,逐一汇报.总结或体会的最后部分,应针对实习中发现的自身不足之处,简要地提出今后学习,锻炼的努力方向.河北建筑工程学院毕业实习报告系别机械工程系专业机械设计制造及其自动化班级姓名学号指导教师实习成绩毕业实习正文文本格式要求纸型： A4 纸，单面打印；页面设置：左右上下边距 2.5cm；字体：正文全部宋体小四；标题宋体小二加粗；小标题宋体小四加粗；行距：固定值 20 磅。河北建筑工程学院毕业设计（论文）外文资料翻译系别：（用三号宋体，下同）专业：班级：姓名：学号：外文出处：（用外文写）附件： 1、外文原文； 2、外文资料翻译译文。指导教师评语：签字：年月日注：请将该封面与附件装订成册。1、外文原文（复印件）2、外文资料翻译译文译文标题（3 号黑体，居中）（小 4 号宋体，1.5 倍行距）。（要求不少于 3000 汉字）1、外文原文（复印件）null null null nullnull null null null null null nullnullnullnull nullnull null null nullnull nullnullnullnullnullnull null nullnullnull nullnull null null null nullnull null null null null nullnull null倒伽川nullnull 官, null null null null null null耐 , null 块叫, 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W iththe sustained developm ent ofthe national eeonomy ,t h e d e 幻n a n d s o n e x ca v a to r 侧11 inc rea ses by a 侧dem argin yea : by ”a产. In 20 0 4 , t he p r odu e tio nv olume ofe xcav a t o rinC h in a reaehed 2 7 5 0 0s e t s ,a e e o u n tin gfor2 7.8 %of t he pro du e tio n thr o u gho u tt h eworl d.A t Pr e s e n t , theis s u e s r ela tin g t oe n vir o nme n t al P ro tect io n ande n e r g y e o n s e r v a tio nha v e a r o u s eda g r e a td ea lof pub l ie e o n e e r n.As ar e s ul t,h i g he r r e q uir eme n t s a r e p u tfo rwa rdo nr el iab i l i t y, e e o n om ie ef ieie ncy,fu n e tio n a nda u t ornat i o n o f h ydra ul ie excav ator.T heh 州raulieexca vator Presently avai lable on th e 口进rk et ,howe v e r ,一ha sthefo l lo 初ng di sa dvanta ges:(1 ) 助w degree of autotna tion: W hen usinghydraulie exca va torto leveluP afield ordig a diteh,sin e e thedriv e rhas t o e o n t r ol t heb co m, 日幻的 an db u ek et sim u lta n eo u sly , t hein t e n si t yof h islabo ur 15r ela tiv el y hi g h, and he 1 5 a l s o r e q u i r e d t o b e w e l ls k i l l e d .( 2 ) W h e n t h e h y d r a u l i e e x ca v a t o r 15 r u n ni 雌,i f t heP o w e r a b so r b e d b y t h e h y d r a u l i e s y s t e m e x e e e d s th er a t ed powerof t he e ngin e ,the eng in e 侧11sta llandeven stoP. In sueh ca se, the o P e r a tiona lP e 汀ortr进n ee o f e x ca v ato r ca n,t b e b r o u g h t i n t o f u l lp l a y, a nd t hefu el con s um p t io n 诫11also inerea se.(3 ) O w ing to its eom plica ted strueture and theext rem e oPera ting environm ent,h y dr a ul ie e xcav a t o renjo y s a r ela tiv el y hi g h fa ul tr a t e.W he n e v e r afaul to e e u r s ,mai n t e na n e e p e r s o n n e l h a v e t omak e g r ea te f f o r t s t o i d e n t i f y t h ecau s e o f fa u l t ,w h ieh m ean st h e e xcav a t o r wi l l be o u t ofs e r vie eforlo n g ti me a ndt h u s t h e u s e r 诚11ineur huge eeonom ie losses.(4) Sinee the exca va tor ca n, t bebr o u gh tu nde rr emot emoni to rin g and man a g eme n t , the r a tio n ald is p a t eh in gfor e xcav atorcan , tbe rea l i ze da nd t hen e eds ofmode r n e o n s t r u e t i o ncan , tbe s a tisf ied.T ha nks t o the e x t e n siv e a p pl i ca tio n ofeomp u t e rt e e h n o l o g yan d in t el l i ge n t e o n t r ol te eh no lo g y ,con s t r u e tiona lrnaeh in e r yha sde v elo ped f ro mh y dr a ul i ca l l y- control led t y Pe t od i gi ta l i ze d t yPew h i e h 1 5 o f s i m P l i fi ed s t r u e t u r e,eas y t ocon t r ola ndmor ein t el l i ge n tiz ed.For exa m p le , t h e PC3o oh y dr a u l i e excav a t o r r 以n u fa etu red b y Ja P an- b a sedK O M A T S U o b 面ns 3一 d ime nsio n t raje e t o r y e o n t r olab i li t y w it h t hehel pof t he til t eda n gle s e n s o r smo u n t eda ti tsb o m, arma nd bu eke t , o t h e rh y dr a u l ie exca vat o r sman u fa e t u r e d b y V O L V O ,C A T,K O 侧护LT S U and H IT A C H obtain the rem otemo nitori n g ability thanks to the G P Smou nted.T h e intelligentize d hydraulie exca vator 15 highlyintelligentize d , a u t o r n a t e da nd informat i o n i ze d.I ts一 521 一医比In ly e m bo d ied in th e fo llo 初眼aspeets:Itca n ca r y out automa tion;itrea lize s thetrajeetory eontrolfo rwor拓叮叫uipm ent, it rea l iz e st h e s e lf- a da P t i n g po w e rmat e hi n g co n t r o l b e t w e ne ngin e a n d h y d ra u l ie p u m p ; it ca n ca r y o u t r emot ed a ta trans 而ssion, r e m o t emon i t o ri n g a n d r emot eman age me n t , it ca n ca r r y o u t fa ul t di a g n o s i s a n dm a in t e na n e e.2 Co m p 哈iti on of ln tel li 罗n吐双月E xca va for s te m 珑.2 反hema tie diagr 田旧 o f co n tro lle rA s ind ica te d in Fi g.l , t hei ntel l i ge ntized h 州raulieexca va torsys tem 15eom POsed ofaco ntro ller, a G P S( G l o b a l PO s i t i o n S y s t e m ),G P R S (General Pa eke tRad ioSer vie e), a r e r n o t e s e rver , a r n o ni to r , a因rta ble faultdi 昭no sis system and etC.咙.1 Co m卯sition ofh州ra ul ic va to rinte】1运entizedrsystem2.1 ( 劝nt洲目】erAs in dica ted in F ig.2 , thecon tro l le r15co m 卯sed ofaignal a叫uisition mo dule, 卯w er dri ve mo dule,moni torm odule a nd G P s/ G P R S module , and ta ke sadi gi ta lsi gn al proce s s o r( D 6 P )a si ts e o r e e o n tro lu 垃t 2. Its sig n a l a eq u isitio n medu le m ea sur es th etilted a呢le, p r e s s u r e , s P e e d a n d temp e ra t u rethro 呀h periphera l senso rs, a n d t h es e s i g n a l sares e n t t o thecontrol l eraft er goi ng t h rou ghana log-di gi t con versio 几 In thi swa y,therea卜tim ein fo n刀a tio n a bo u t th e e x Cav ato r 15 o b tai n ed.T h e mo n ito r 15 u sed to d isp lay th e m ain o 沐rati呢Pa rame te rs sueh as engi ne speed , t hee 眼ine 011tem Perature, e n g l n e 0 1 1 P r e s u r e a n dcol i ngwat e rt e m p er a t u r e,to di sP la yfaul t co de and gi ve analarmo n theba sis of t hao Perat ing cond i tio n s of theexcav a t o r , a nd todis pla y rea l-t i m e i n f ormat i o nabou tposi tio n a nd ge s t u r e of bu eke tin theformofd i gi to rfi gu r eSin e e thecon tro l le rcornuni cat e swi tho th er Pa rtsinC A N ( 伪ntrolArea Netwo rk) mo de , alo t of初re has be n dispensed , a ndt h u s t h e 5 1 9 汕1一control一 522 一reliability an d anti-interferenee ca Paeity have beenim Pro ved . The CAN bus w hieh 15 adaPta ble to theoPera ti飞 environment of hyd raulic exca va to rensures thatthe co ntro lca n be carrled outin a rea ltime , fie 范ble and exPand able w ay andma kes it ea syfo r the co ntroller to fo rm a m ult卜co ntroller net、v o r kto g e t h e r 诚th other periPhera l devi ees. Sinee theC A N bus ado pts the m essa 犷based eneodingme thod and the priorit犷based no n destruct ive busar bitra tion teeh no logy , i tenjo y sh i g ha n ti-in t e 班erenee ca pad ty ,h i ghr el iab i l i t ya ndr ela tiv el yh i g hrea l-t imeca pa ei t y.Thecomu ni ca t io np r o tocl o bs e r v ed b y C A N bu sme e t sS A E J 1 9 3 9,the ph ysi ca l la y e r of C A N bu smee t sS A E J 1 9 3 9 /1 5, thecornmuni ca t io n r a t e of C A N bu s152 5 0 K b i t /s ,an dt h e t ermln al resistanceof C A N bu s151 2 o n 3 .For th e p u rpo se o f m eeting th e req u iremn t o neo m forta b le o p era tio n , thein t el l i ge n th y dr a ul ieexcava tor15 四uipped 初th a co ntro lhandle designedin aeco rda nee 侧th the Princi Ple of huma nengine ring A s indica ted in Fi g.3,ano p ti ca l t 即eno n- co ntaet switeh 15 m ount ed on the co ntro lha nd le. Thro ugh tha CAN bus, t h e s i g na l r e l a t i n gt o t h e di s P l ace me n t of t he e o n t r ol ha nd le a nd t hesi gnalof t he o p ti ca ls 诚teh ar e sent to theco ntro ller. T he buttons on the eontro l handle areused to seleet oPerati吧 m od e. If the ma nualoPera ting mo de 15 selec ted , the e o n t r ol hand le15F i g.3Con tro l handle d es i, 曰 inacord an ee 嫩thhun坦n e侧,neri 呢 Princ iple,t h eo P era to rin P u t s o P e r a tin g p a r ame t e r s thr o u gh t hemoni tor , a nd t he n the e xca va to r wi l lo P e r a t eina ecorda n e ew i t h t he t raj ect o r y w h i e h 1 5 d e t ermin edb y t he e o n tro l le r o n theba sis of t he o p e r a tin gP a r a m e t e r s, 5 0 tha t the a u t oma tie e o n t r olo n theexca v a t o r15 rea l iz ed.s t r u e t u r e , wh iehe o n n e e t ed to thesi mul ta neou sl y.】11e s n s s e v e r a lmod e m s rna y b es e r v e r fo r d a ts tr a n s m is s io n、泛、占2.2Remot七info 川阳tl叨 t. 此sr 川sl onG P R S is a 初reless paeket s侧tehing teehnologyw hieh ofters end- to- end w ireless IP eonneetionw ithin 诚de area and w hereby data 15 transm itted inPaeket. The strueture of remo te info rm ationtransm ission mo dule of intelligentized hydra ulieexeavator15asindieated in Fi g.4. GPRS IP M odem15eonneeted to the co 爪roller w hieh 15 rnounted onthe excavator thro ugh R S232 po rt, a nde x eha n g e sdats w i t h t he r e r n o t e s e r v e r via theIn t e r n e t.T hee o n tro l le r 侧11 eonvert the da ta aequired into thefo rma t w hieh ca n be trans而tted by the G PRS IPM odem , a n d t h e n t h e d a t a w i l l b e s e n t t o t h er emot e s e r v e r b y t h e G P R SIP Modemvia theIn t e r n e t.Remo t e s e r v e rwi l lals o s e nde ommand tot h e e o n t r o l l e r.In th isway, the r emot emoni to rin go nh y d raul ie e xcav ator15 rea l i ze d.Bet w e e n t h eG P R S I P Modema nd t heremot e s e r v e r 1 5 aC/S下岛m o妞 C on U n阴i伪石OnT C P几Pe竹OtO 阅! 犷RS232PortFig.4Struetureofre比IO te in fo n l犯tio n t犷已n 5 1而”幻n2 . 3 A P P lica U on of G 玲GPS 15 a globalwireless na vigation and Po sitioni 雌system co m po sed of24 artifieialsa tellites an d ear thstations. W ith the help of GPS and G PRS, t h er e m o t e m o n i t o r ing, s e rvie e a ndrnan a g eme n t o nin t el l i ge n ti 名ede x ca v a to r a r e rea liz e d .Bes id e s t h e in forma t io n a b o u t P o s itio n o f excav a to r ,t h e e o n tro l le r wh ieh 15 e q ui p ped w i t haG P S/ G P R Smodule als o s e nds the o p e r a tin g P a r ame t e r s of t heexcav a t o r s u eha s t em pe r a t u r e , p r e s s u r e a ndw o r k i呀 hours to the rem ote server.肠ble l 户乃司喊.寸 Pl ann ing and 州ual lrl, ”ur 曰喇ue for excava奴片 in 510诊州浏耐ng o讲ra tlonel () 氏(.) 么(.)Exp 戈t己 V alue M ea sur 已 V alue Ex户沈t曰 V alue M ea sur曰 V alue E x户, t 已 V al ue M ea sur曰 V al ueG ro uP I 45.4844 45.32 一30.8705 一30.65 一 59.6139 一59.87G ro uP Z 47.6061 47.53 一37.9184 一 38.20 一 54.6877 一54.32G ro uP 3 49.3361 49.62 一43.4816 一4 3.43 一 50.4445 一50.59G rouP 4 50.8090 5 1.20 一49.1842 一49.32 一46.6247 一46.31G rouP S 52.0931 5 1.76 一53.9979 一54.03 一43.0952 一 43.27G ro uP 6 53.2289 53.52 一58.4522 一58.53 一 39.7766 一39.82G ro uP 7 54.2421 54.30 一62.6250 一62.32 一 36 6171 一36.33G ro uP S 55.1501 54.90 一66.5701 一66.87 一 33.5799 一33.81G ro uP g 55.9694 56.12 一70.3722 一70.56 一30.6382 一30.24G rouP 10 56.6968 56.32 一73.9259 一74.22 一 27.7708 一28.02T h e po sitio nco rdin a tes o f th e exc a v ato r arerefleeted o n th e m ap b y th e eleetro n iema p p in gsy ste m , 5 0 a s tha t the s a t el l i t e- ba s ed po s i tio nin gthe stoppage ofexca vato r ca used by engine stalling15 efect ively avo ided , t h e f u e l e o n s u m p t i o n 15o b v io u s l y r e d u e e d , t h e ca P a e i t y t o di a gnos e a n de learfa u l t 15 g r ea t

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