面向电铲自主装卸的矿用自卸车斗型优化

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作   者：

谭晓丹;  王勇澎;  Robert Hall;  徐天爽;  黄庆学; 

作者机构：

太原重型机械集团有限公司矿山采掘装备及智能制造国家重点实验室;  太原理工大学机械与运载工程学院;  吉林大学机械与航空航天工程学院;  南达科他州矿业理工大学采矿工程与管理学院; 

关键词：

自主装卸;  斗型优化;  机械设计及理论;  矿用自卸车;  载荷分布; 

期刊名称：

吉林大学学报(工学版)

i s s n：

1671-5497

年卷期：

2024 年 54 卷 005 期

页   码：

1227-1236

摘   要：

针对现有电铲自主装卸功能在料堆重构、环境感知、目标识别等领域存在技术难度的现状,从降低自主装卸作业任务难度的角度出发,本文提出了一种以载荷均衡分布为目标的矿用自卸车斗型优化方法.首先,构建了一种基于差分迭代的装卸后自卸车斗内料堆的轮廓重构方法,并对料堆质心位置进行计算;其次,建立并验证了模拟电铲装卸过程的离散元仿真方法;再次,利用离散元仿真实验,研究了不同斗型结构参数对斗内料堆质心位置的影响;最后,以横向载荷均布为目标,以纵向载荷分布、行驶安全性、斗容变化为约束对斗型进行优化.结果表明:优化后的斗型与原斗型相比,在保持装载能力和行驶安全性的前提下,极端装卸位置时的载荷分布均匀性显著提升,并具有更大的合理装卸面积和更高的作业效率.