【摘要】：氣動(dòng)沖擊電錘是目前使用較廣泛的一種電動(dòng)工具,屬于機(jī)械沖擊范疇。國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)電錘的研發(fā)主要通過(guò)引進(jìn)和仿效國(guó)外技術(shù),或者僅僅依靠經(jīng)驗(yàn),導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量低、研發(fā)周期長(zhǎng)、成本高。本課題以企業(yè)一款電錘產(chǎn)品為研究對(duì)象,系統(tǒng)地對(duì)其進(jìn)行了性能仿真分析、優(yōu)化設(shè)計(jì),并應(yīng)用了 PID控制系統(tǒng),這對(duì)電錘的研發(fā)具有一定的理論和實(shí)際指導(dǎo)意義。本文共分為六章:第一章對(duì)電錘產(chǎn)品、電錘氣壓傳動(dòng)和沖擊鑿巖三個(gè)方面展開了國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀研究。歸納總結(jié)并借鑒前人研究成果基礎(chǔ)上,提出了具有可行性和創(chuàng)新性的研究方案,從而確定論文的研究?jī)?nèi)容。第二章系統(tǒng)全面地建立了電錘驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)、氣動(dòng)沖擊和鑿巖部分的數(shù)學(xué)模型。模型包括曲柄連桿運(yùn)動(dòng)、撞錘運(yùn)動(dòng)、空氣塊運(yùn)動(dòng)、O形圈摩擦和泄漏、鉆頭與工作介質(zhì)相互作用,為后續(xù)電錘的計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬仿真提供了理論基礎(chǔ)。第三章建立了電錘氣動(dòng)沖擊系統(tǒng)的仿真模型。運(yùn)用仿真對(duì)電錘性能進(jìn)行了分析,重點(diǎn)研究分析系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)狀態(tài)參量在穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下的變化規(guī)律和各個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)電錘輸出性能的影響特性,驗(yàn)證了仿真模型的有效性和準(zhǔn)確性,最終實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。第四章建立了電錘沖擊鑿巖系統(tǒng)的有限元模型。通過(guò)有限元分析,研究分析沖擊鑿巖過(guò)程中的混凝土破壞變形、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)等基本動(dòng)態(tài)特性。并模擬了若干組不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下的電錘沖擊鑿巖過(guò)程,并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,證明了模型的有效性和合理性。第五章通過(guò)拉丁方試驗(yàn)驗(yàn)證了氣室空氣塊氣壓設(shè)計(jì)為被控量的合理性和有效性,分別從軟、硬件兩個(gè)方面設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了將PID控制應(yīng)用于電錘中。硬件方面重點(diǎn)對(duì)原先活塞結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn),設(shè)計(jì)了氣壓傳感器安裝結(jié)構(gòu)。第六章對(duì)本文作了工作總結(jié)和研究展望。
【圖文】：

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文邐氣動(dòng)沖擊電錘建模逡逑２氣動(dòng)沖擊電錘建模逡逑２．１氣動(dòng)沖擊系統(tǒng)工作原理逡逑圖２．１和圖２．２所示分別為電錘的物理圖和氣動(dòng)沖擊系統(tǒng)的零件圖。電錘的逡逑沖擊系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)部分、傳動(dòng)部分、氣動(dòng)沖擊部分和沖擊鑿巖部分組成，如圖２．３逡逑所示為其內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意筒圖。電錘由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)部分由齒輪、偏心軸、連桿逡逑和活塞組成，偏心軸和連桿構(gòu)成了對(duì)心曲柄連桿機(jī)構(gòu)，沖擊鑿巖部分由撞錘、副逡逑錘、鉆頭和工作介質(zhì)組成。在沖擊過(guò)程中，撞錘和活塞之間會(huì)形成可變?nèi)莘e氣腔，逡逑這部分氣體稱為空氣塊。撞錘和活塞都帶有０形圈，可以避免在往復(fù)過(guò)程中由逡逑于氣體泄漏造成的作業(yè)失常。副錘左側(cè)由擋肩軸向定位，另一側(cè)由墊片和緩沖圈逡逑軸向定位，可以保證沖擊正常進(jìn)行。逡逑

２氣動(dòng)沖擊電錘建模逡逑２．１氣動(dòng)沖擊系統(tǒng)工作原理逡逑圖２．１和圖２．２所示分別為電錘的物理圖和氣動(dòng)沖擊系統(tǒng)的零件圖。電錘的逡逑沖擊系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)部分、傳動(dòng)部分、氣動(dòng)沖擊部分和沖擊鑿巖部分組成，如圖２．３逡逑所示為其內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意筒圖。電錘由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，，傳動(dòng)部分由齒輪、偏心軸、連桿逡逑和活塞組成，偏心軸和連桿構(gòu)成了對(duì)心曲柄連桿機(jī)構(gòu)，沖擊鑿巖部分由撞錘、副逡逑錘、鉆頭和工作介質(zhì)組成。在沖擊過(guò)程中，撞錘和活塞之間會(huì)形成可變?nèi)莘e氣腔，逡逑這部分氣體稱為空氣塊。撞錘和活塞都帶有０形圈，可以避免在往復(fù)過(guò)程中由逡逑于氣體泄漏造成的作業(yè)失常。副錘左側(cè)由擋肩軸向定位，另一側(cè)由墊片和緩沖圈逡逑軸向定位，可以保證沖擊正常進(jìn)行。逡逑＿逡逑圖２．１電綞實(shí)物圖逡逑＿１邋搶邋Ｖ邋Ｊ邋匕－土：：」
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TS914.53

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