【摘要】：作為液壓破碎錘、液壓鑿巖機(jī)、鑿巖臺(tái)車等現(xiàn)代工程機(jī)械主要工作機(jī)構(gòu)和核心裝置的液壓沖擊器，在道路建設(shè)、礦山開采、建筑工程等國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)領(lǐng)域發(fā)揮了不可替代的重要作用，對其進(jìn)行理論和試驗(yàn)研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。多領(lǐng)域系統(tǒng)仿真集成平臺(tái)LMS Imagine. LabAMESim采用基于物理模型的圖形化建模方式，可對機(jī)械、電氣、流體、電磁以及控制等多學(xué)科領(lǐng)域進(jìn)行建模與仿真。本文對液壓沖擊器的發(fā)展概況、研究方法等進(jìn)行了論述，基于AMESim軟件建立液壓沖擊器部件級和系統(tǒng)級仿真模型，進(jìn)行了一系列仿真分析，并在理論分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行了試驗(yàn)研究。本文主要研究內(nèi)容與工作如下： (1)系統(tǒng)論述了液壓沖擊器的發(fā)展概況、發(fā)展趨勢以及理論研究方法，對液壓系統(tǒng)建模與仿真基礎(chǔ)理論進(jìn)行了總結(jié)。詳細(xì)分析了液壓沖擊器的工作原理，運(yùn)用CATIA軟件建立了沖擊器的CAD模型，并建立了沖擊器的非線性數(shù)學(xué)模型。 (2)基于AMESim軟件建立了氣液聯(lián)合式?jīng)_擊器氮?dú)馐�、缸體、液動(dòng)換向閥等關(guān)鍵部件的仿真模型；以挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)為物理原型，建立了恒功率變量泵、溢流閥的仿真模型，并對其進(jìn)行了功能驗(yàn)證；根據(jù)液壓沖擊器系統(tǒng)的工作原理，建立了液壓沖擊器系統(tǒng)整機(jī)仿真模型，對沖擊器活塞、閥芯運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及前后腔壓力、系統(tǒng)供油流量等進(jìn)行仿真研究。運(yùn)用NLPQL算法對沖擊器結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，優(yōu)化后沖擊器性能明顯改善。對氣液聯(lián)合式?jīng)_擊器進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)，通過仿真與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對比分析，驗(yàn)證了沖擊器系統(tǒng)仿真模型基本準(zhǔn)確，沖擊能仿真與試驗(yàn)誤差在20%以內(nèi)。 (3)設(shè)計(jì)完成了基于螺紋插裝閥的新型液壓沖擊器，制造了物理樣機(jī)并進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)。在對其工作原理分析的基礎(chǔ)上，建立了新型沖擊器的數(shù)學(xué)模型。在AMESim仿真環(huán)境下建立螺紋插裝式液控單向閥的仿真模型，以恒壓源為供油系統(tǒng)，對新型沖擊器系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)仿真分析。仿真與試驗(yàn)結(jié)果表明，基于螺紋插裝閥的新型液壓沖擊器的設(shè)計(jì)方案是完全可行的。 (4)對無閥自配流型液壓沖擊器進(jìn)行了理論分析，建立了仿真模型，對其工作特性進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果表明，無閥自配流型沖擊器沖擊頻率較高、性能平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。 (5)對沖擊能的測試方法進(jìn)行了理論研究，改進(jìn)了F-S測試法的計(jì)算方法，提出了示波沖擊測試法。針對示波法，設(shè)計(jì)并制造了打擊力測試裝置，并運(yùn)用VC++編制了打擊力采集程序，實(shí)現(xiàn)了打擊力數(shù)據(jù)的采集。
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上海工程技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文 第一章 緒 員對液壓沖擊器的進(jìn)行了大量的理論研究工作，在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表了許多關(guān)液壓沖擊器計(jì)算機(jī)建模仿真、智能控制、性能測試、優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面的高水平學(xué)術(shù)文。(a) 裝配液壓破碎錘的挖掘機(jī) (b) 裝配液壓破碎錘的滑移裝載機(jī)

圖 1-2 恒壓控制模型Fig.1-2 Constant pressure control model性模型是在“恒壓控制”下的理想沖擊器數(shù)基本條件。容積無窮大充氣壓力比minppaα =，工作壓力比γ =p的最大排油體積。其中，ap 為蓄能器充氣為蓄能器最大工作壓力。根據(jù)氣體狀態(tài)方程(1)11kkVVaα γ = 即 p =p=Constminmax，則 γ =1。在式(1-1→∞ 。要保證壓力恒定，必須使蓄能器充
【學(xué)位授予單位】：上海工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TH137.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2551798