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结构参数优化分析液压锤系统摘要为了提高冲击性能,应优化液压锤的结构。在本文中,液压锤的活塞和换向阀体系的8个重要的结构参数范围进行初审;然后电脑优化的方法,并根据实验发现不同参数的最佳值参数分析方法所提供的ADAMS软件。这些工作的方法和最好的设计值液压锤的参数。最后,最佳的虚拟样机液压冲击能量破碎锤进行了计算,并与原来的冲击性能相比。结果表明,影响液压锤的性能已显着改善。关键词液压锤;结构参数;优化分析;影响性能;ADAMS1。介绍液压破碎机,主要包括三个重要的部分活塞,阀和蓄能器,分布是一个打破工具,将液压能源械冲击能量和输出能量的影响通过液压压力推动活塞做往复运动1。由于其显著的特征,比如高冲击能量和生产力,精湛的使用安全,良好的工作适应能力和可靠性,它是广泛应用于矿山岩石和工程打破等施工拆除的混凝土组件和重建旧的城市2、3。尽管它重要的功能,许多问题仍然存在液压破碎锤行业,如理论分析;加工技术研究和测试方法。和最重要的问题是如何提高的影响性能的液压锤3。为了改善影响性能,结构的液压锤应优化。在本文中,一些至关重要的结构参数选择和优化。在优化,结果表明,影响性能液压锤得到了显著改善2。选择液压锤优化的目标和设计变量至于目前的水平的控制理论的发展,问题,如何匹配非线性子系统为了达到一个最优的系统是不会好地解决理论上。在系统的液压打破锤,阀门和之间的关系活塞是密切和相互依存的,所以很难找到单独的阀为获得最佳性能或一个单独的活塞为获得最佳性能,构成一种最优性能破碎锤系统。因此,最终的目标的优化设计的液压锤是得到一组最优结构参数的整体水力断裂系统,但不一定满足最佳性能的需要每个子系统4。21。选择的优化目标本文选择了液压冲击能量打破锤作为优化目标,密切的关系影响性能5。影响能源的液压锤的定义是打破,在规定的条件下,产生的能量在单一影响活塞的液压锤。E221MV1在那里,E是液压锤的冲击能量,M是活塞质量的液压锤,V是最后的冲击速度的液压锤活塞。22。选择设计变量根据最后的冲击活塞速度的影响能源的活塞可以计算。理论分析和实验结果表明,该活塞速度有关系与系统参数,如输入数量的系统和最初的通胀压力氮气室6、7。更重要的是,它有关系系统的结构参数,如有效的工作面积前和后腔活塞和位置反馈孔回报率和影响中风等等。能源消费的换向阀芯由的三个主要领域第一个是液压能源损失,第二个是阀孔节流损失,第三是泄漏损失。他们有直接的关系有效工作区域前和后腔的换向阀芯,和地点的换向信号港口的阀芯8。当这些参数改变,换向速度和数量的阀芯液压油将相应改变9。通过以上分析,结构参数液压锤系统需要优化的是表1中列出的详细。为了使优化结果更加可靠,实际工作条件实验中引用。工作参数的测量值是进口的到亚当斯10,即工作压力是10MPA,初始通货膨胀压力的氮气房间08MPA,油返回背压为23MPA和活塞行程是有限在90毫米3。设计和研究的结构参数为了观察结构参数对的影响影响性能的液压锤系统,以下设计和研究这些参数是找到表1设计变量需要进行优化。NAMEOFDESIGNVARIABLENAMEINADAMSINITIALVALUEMMPISTONBOTTOMRADIUSR_PISTON_LOWER341PISTONTOPRADIUSR_PISTON_UPPER3225RADIUSOFFORMERCAVITYR_VALVE_LOWER1975OFVALVECORERADIUSOFREARCAVITYR_VALVE_UPPER194OFVALVECORELOCATIONOFREVERSINGSIGNALPORTOFVALVECORESIGNAL_145OFRETURNSTROKELOCATIONOFREVERSINGSIGNALPORTOFVALVECORESIGNAL_2125OFIMPACTSTROKELOCATIONOFPISTONSIGNAL_3545BRAKINGSIGNALHOLELOCATIONOFPISTONSIGNAL_4665BRAKINGSIGNALHOLE注意信号端口的位置之间的距离洞和前阀门腔表面。哪些参数有最大的影响影响性能的范围内分别设计。31。设计和研究活塞参数冲击能量是与最后的冲击速度,这与中风的时间和加速度,而行程时间是直接关系到旅游的活塞。此外,行程时间和加速度是相互联系的。可以看到在图1中,当活塞底部半径是改变从336毫米到346毫米,影响液压锤的能量保持不变,然后下降。随着活塞底部半径增加到3435毫米,活塞冲击能量和差旅急剧减少。当该地区的前腔进一步减少,TRAIL5所示的图2中,活塞不正常工作。所以活塞底部半径不能太大,它应该包含在3435毫米。虽然当区前腔活塞的增加,该系统可以实现高冲击能量,我们不能盲目地增加操作区域。因为从TRAIL1的图2中,我们可以看到,当底部半径是336毫米的旅行接近90毫米,接近吗警报值活塞行程的旅行,和影响能源不是比底部上升半径是3385毫米。通过设计和研究全面,活塞底半径应控制从3385毫米到3435毫米。同样的,活塞顶半径应控制从31125毫米到3325毫米的位置制动信号端口的阀芯的回程应该控制从6325毫米到6975毫米,和位置的制动信号端口的阀芯的影响行程应控制从54毫米到60毫米。通过设计和研究结构参数活塞,每个设计变量的范围确定。然后,这些设计变量的灵敏度范围内进行了计算分析。结果被显示在图3和4。从分析结果,顶部和底部活塞有更高的灵敏度半径和位置的制动信号端口的阀芯的影响中风和回程有一比较低的灵敏度,但他们的相互影响不可忽视的冲击能量。所以,关系的位置制动信号阀芯港影响中风和回程,之间的关系的顶部和底部半径活塞将分析实验研究的结构参数。32。设计和研究结构参数换向阀的核心阀芯的结构范围的特征参数也可以通过实验确定最初。工作面积前腔的换向阀应控制从1955毫米到1975毫米。和工作后腔的面积应控制换向阀从1905毫米到1955毫米。当位置信号端口的阀芯的移动回程,两个活塞旅行和冲击速度增加,但总体变化相对较小,影响影响能源不是很重要。在相反,位置信号端口的阀芯的影响中风影响很小。冲击能量可以在一个非常小的区域不同,活塞运动几乎没有变化的特征记录。通过实验分析、R阀低和R阀上更敏感比信号1和信号2。考虑从设计变量单独的半径前和后腔的阀芯显示更多影响能量的影响比位置制动信号端口的阀芯的影响和回程,但是影响他们之间的互动是不容忽视的。在后续的研究中,根据不同的影响这些变量的交互作用,精确的范围的R阀低和R阀上部和优化设计值的信号1和信号2可以确定,可以提高效率的优化分析。4。试验研究结构参数很难找到一个相互影响冲击能量虚拟样机液压锤的不同设计参数。为了找到最优设计参数的组合,具有最佳冲击能量的影响,实验是用来研究在不同的设计参数组合。41。试验研究活塞结构参数为了获得影响性能的液压锤的影响下的相互作用不同活塞结构参数,两组实验进行了。在实验中,工作区域的比例的前和后腔活塞,定义,通过影响性能的液压锤下呢价值的影响的R活塞低和R活塞上可以分析。然后确定准确值的信号3和4的信号,通过分析影响性能的影响下液压锤他们的。411。实验研究在顶部和底部半径活塞测试数据的分析后的活塞结构参数这个图可以获得,它显示的关系冲击能量和Β在图5。从这个图,的价值应控制在05到06的冲击能量高于500J从实验分析的范围从05到是,它提供了优化分析的参考。412。试验研究制动位置信号端口的活塞从以前的设计研究和敏感性分析的参数范围的距离的两个信号港口的决心。下一步是找到的比例这两个参数,可以提高冲击能量液压锤系统。从实验研究的结果,最大的和最小冲击能量和相应的值的两个参数如表2所示。表2表明,冲击能量变化一个小区域当信号3和4的信号变化。移动位置的两个信号端口在适当的时候,活塞旅行和冲击能量可以得到改善在某种程度上。简而言之,制动位置信号端口的活塞有影响性能影响不大。为了减少计算时间后续的优化、信号3的值和信号4确定为57毫米和6875毫米42。试验研究结构参数的换向阀芯在相同的方式,在实验中比率Ɑ工作区域前和后腔的换向阀核心,是定义,通过影响性能液压锤的影响下的价值R阀低和R阀上可以分析。然后确定准确值的信号1
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