کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7158377 1462796 2018 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A novel hydraulic excavator boom driving system with high efficiency and potential energy regeneration capability
ترجمه فارسی عنوان
سیستم رانندگی راننده هیدرولیک با راندمان بالا و توان بالقوه بازسازی انرژی
کلمات کلیدی
بازسازی انرژی بالقوه، سیستم کنترل پمپ نامتقارن، مدار اندازه گیری مستقل، بهره وری انرژی بالا،
ترجمه چکیده
این مقاله یک سیستم رانندگی راننده جدید هیدرولیکی را با استفاده از پمپ نامتقارن جدید برای کاهش مصرف انرژی پیشنهاد می دهد. با توجه به تلفات بزرگ و کاهش گرانشی بالقوه، سیستم رانندگی راننده هیدرولیک معمولی دارای راندمان انرژی بسیار پایین است. این مقاله با هدف کاهش بهره وری انرژی بیل هیدرولیک با کاهش ضریب افت ولتاژ و بازسازی انرژی بالقوه به طور مستقیم بر اساس یک سیستم کنترل پمپ جدید انجام شده است. سیستم مورد بررسی از یک پمپ نامتقارن جدید با سه پورت استفاده می کند که دو آن به سیلندر هیدرولیکی متصل می شوند و دیگری به یک باتری متصل می شود. بنابراین، این سیستم می تواند انرژی پتانسیل را به طور مستقیم بازسازی کند و می تواند اساسا جریان جریان نابرابر یک سیلندر را با هم مقایسه کند. ساختار و اصل کار پمپ های نامتقارن کنترل سیلندر تک سیلندر در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته است. برای نشان دادن بهتر عملکرد سیستم پیشنهادی، سیستم اندازه گیری معتبر مستقل، که برای بهبود کارایی سیستم رونق پیشنهاد شده است، به عنوان یک مقایسه استفاده می شود. علاوه بر این، نتایج تجربی دو سیستم بر اساس یک هیدرولیک بولدوزر واقعی 6 تن ساخته شده است. سیستم رانندگی راننده بیل مکانیکی ابتدا برای انجام آزمایش به سیستم مدارس مستقل تغییر یافت و بعد به سیستم پیشنهادی اصلاح شد. نتایج تجربی نشان می دهد که حدود 82.7 درصد از انرژی بالقوه می تواند توسط سیستم پیشنهادی بازسازی و مجددا استفاده شود. در مقایسه با مدار اندازه گیری مستقل، مصرف برق برق سیستم رونق در طول عملیات حرکت می تواند به 76.1٪ کاهش یابد. علاوه بر این، اگر بهره وری انرژی منبع برق در نظر گرفته شود، مصرف انرژی در طول کل سیکل کار سیلندر رانش می تواند به 75٪ کاهش یابد. در نهایت لازم به ذکر است که سیستم پیشنهادی میتواند در همه انواع ماشین آلات ساخت و ساز سنگین استفاده شود، هرچند تنها بیل هیدرولیکی آزمایش می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی (عمومی)
پیش نمایش مقاله
سیستم رانندگی راننده هیدرولیک با راندمان بالا و توان بالقوه بازسازی انرژی
چکیده انگلیسی
This paper proposes a new hydraulic excavator boom driving system using novel asymmetric pump to reduce energy consumption. Due to large throttling loss and gravitational potential wasting, conventional hydraulic excavator boom driving system has very low energy efficiency. This paper aims to improve the energy efficiency of the hydraulic excavator by reducing throttling loss and regenerating potential energy directly based on a novel pump controlled system. The system under consideration utilizes a novel asymmetric pump which has three ports, of which two are connected to the hydraulic cylinder, and the other one is connected to an accumulator. Thus, this system can regenerate the potential energy directly and can basically match the unequal flow rates of the single rod cylinder. The structure and working principle of the asymmetric pump controlled single rod cylinder system are studied in depth in this paper. To better demonstrate the performance of the proposed system, the popular independent metering circuit, which has been proposed to improve the efficiency of boom system, is used as a comparison. Moreover, experimental results of the two systems have been obtained based on a real 6-ton hydraulic excavator. The boom driving system of the excavator was first modified to the independent metering circuit to conduct experiment, and afterwards was modified to the proposed system. Experimental results show that, about 82.7% of the potential energy could be regenerated and reutilized by the proposed system. Compared with the independent metering circuit, the electric power consumption of the boom system during moving-up operation can be reduced by 76.1%. Furthermore, if the energy efficiency of the power source is considered, the energy consumption during the entire boom cylinder working cycle can be reduced by 75.0%. Finally, it is worth noting that the proposed system can be applied in all kinds of heavy-duty construction machineries, though only hydraulic excavator is experimented.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Energy Conversion and Management - Volume 166, 15 June 2018, Pages 308-317
نویسندگان
, , , , ,