Desarrollo de un ciclo de conducción integral para maquinaria de construcción utilizado para la evaluación de sistemas de recuperación de energía: Un estudio de caso de excavadoras hidráulicas medianas

La recuperacin de energa y la tecnologa de potencia hbrida son nuevas direcciones en la investigacin sobre el ahorro energtico de la maquinaria de construccin. Sin embargo, hasta ahora no existe ningn mtodo estndar uniforme para evaluar la eficiencia de los nuevos sistemas de ahorro de energa en las primeras fases de desarrollo. La evaluacin de la eficiencia slo es valiosa y creble si se basa en ciclos de conduccin coherentes con los datos reales. Como productos representativos de la maquinaria de construccin, las excavadoras hidrulicas son multifuncionales, de objeto incierto y estn muy influidas por los hbitos del operador. Por tanto, resulta complicado desarrollar ciclos de conduccin estndar para excavadoras. Con el objetivo de evaluar la eficiencia energtica de los nuevos productos de ahorro de energa caracterizados por la recuperacin de energa y la optimizacin del sistema de potencia, tomando como ejemplo la excavadora hidrulica de tamao medio, este artculo propone un mtodo de evaluacin de la eficiencia de ahorro de energa y un mtodo de construccin de clasificacin del ciclo de conduccin integral de la excavadora hidrulica basado en datos de funcionamiento reales con la potencia de demanda de carga y la potencia recuperable de la pluma como variables combinadas. En primer lugar, basndose en el anlisis de las variables generales del ciclo de conduccin de las excavadoras con diferentes esquemas de ahorro de energa, se establece un modelo de potencia de demanda de carga y un modelo de potencia recuperable de la pluma basados en los datos de deteccin de la mquina. En segundo lugar, se seleccionaron 10 excavadoras en diferentes lugares del sur de China y se registraron 30 das de datos de trabajo en condiciones reales. En tercer lugar, de acuerdo con las caractersticas peridicas de los datos de trabajo, se propone un mtodo para dividir la estructura de funcionamiento de microciclos. El espacio de muestra de microciclos basado en la conversin de datos de trabajo se construye y clasifica mediante el algoritmo de agrupacin. Por ltimo, se construye un ciclo de conduccin de excavadora completo basado en los resultados de la clasificacin mediante el mtodo de Markov. Los resultados muestran que la eficiencia de ahorro de energa de los tres ciclos de conduccin de clasificacin fue del 17,45%, 13,60% y 11,88%, respectivamente; la eficiencia global de ahorro de energa fue del 15,76%. Las desviaciones de la potencia mxima de demanda de carga y la potencia mxima recuperable de la pluma entre el ciclo integral construido y el espacio de muestra fueron del 7,81% y el 8,61%; la desviacin media de los parmetros caractersticos fue del 4,26%. Los ciclos de conduccin completos pueden reflejar fielmente las caractersticas generales de las condiciones de trabajo del mundo real. El mtodo propuesto de construccin de ciclos de conduccin exhaustivos basados en el espacio de muestra es, por tanto, fiable y muy prometedor para evaluar la eficiencia del ahorro energtico de los nuevos sistemas conceptuales de ahorro de energa.

Autores: Hu, Peng; Zhu, Jianxin; Gong, Jun; Zhang, Daqing; Liu, Changsheng; Zhao, Yuming; Guo, Yong