顶拉式沉桩机液压冲击系统冲击频率影响因素研究

发布时间：2017-04-12 07:05

  本文关键词：顶拉式沉桩机液压冲击系统冲击频率影响因素研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：为了解决打桩时产生的噪声污染问题,顶拉式沉桩机通过改变打击方式,使动力室固定在一定范围,动力室外表加装隔音层以减弱噪声污染。但顶拉式沉桩机是一款正在研发的新型沉桩机,还处于样机试验阶段,冲击频率响应等特性没有进行研究,本文以顶拉式沉桩机的冲击频率响应特性为研究内容,进行了液压系统参数计算、仿真分析和采集频率响应特性试验研究。本文主要完成了以下研究工作:根据顶拉式沉桩机技术性能参数要求,计算了顶拉式沉桩机液压冲击试验台主要参数,包括系统主泵排量、主泵电机功率、主蓄能器容量、插装阀通径、辅助泵排量、辅助泵电机功率和关键管道通径等参数,根据计算的参数进行了主要元件的选型。基于AMESim软件建立了液压冲击试验系统的仿真模型,通过软件自带的液压元件设计库(HCD)设计电磁插装阀模块、液压缸模块等;利用机械库设计了冲击锤、承击箱和拉杆等结构;信号控制库设计了系统控制模块。通过改变仿真参数,研究了系统压力和延时时间等因素对冲击锤打击频率的影响,为顶拉式沉桩机液压冲击系统研究提供了理论依据。搭建了顶拉式沉桩机液压冲击试验装置,设计了基于PLC控制器的电控系统和基于Lab VIEW软件的数据采集系统,完成了在不同系统压力、延时时间条件下各冲程的打击频率的试验,得到了不同系统压力和延时时间对沉桩机冲击频率的影响曲线;试验结果和仿真结果与技术性能参数进行了对比,且均满足要求,验证了液压冲击试验系统的合理性,为下一步试验和沉桩机产品开发提供了实践依据。
【关键词】：顶拉式沉桩机 仿真模型 液压系统 AMISim 冲击频率
【学位授予单位】：湖南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU67;TH137
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 选题背景与意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-17
• 1.2.1 国内外液压动力沉桩机发展现状12-14
• 1.2.2 液压动力沉桩机国内外研究现状14-17
• 1.3 本文主要研究内容17-19
• 第二章 顶拉式沉桩机液压冲击系统原理及参数计算19-33
• 2.1 引言19
• 2.2 顶拉式液压动力沉桩机技术参数19
• 2.3 顶拉式液压动力沉桩机液压冲击系统工作原理19-21
• 2.4 液压冲击试验系统参数计算21-30
• 2.4.1 液压缸作用面积计算21-22
• 2.4.2 液压缸摩擦力计算22-23
• 2.4.3 液压缸负载压力计算23
• 2.4.4 主泵排量计算23-24
• 2.4.5 主泵电机功率计算24
• 2.4.6 主蓄能器容积计算24-25
• 2.4.7 电磁插装阀通径计算25-27
• 2.4.8 液压管道通径计算27-28
• 2.4.9 辅助泵排量计算28-29
• 2.4.10 辅助泵电机功率计算29-30
• 2.4.11 辅助蓄能器容积计算30
• 2.5 本章小结30-33
• 第三章 顶拉式沉桩机液压冲击系统仿真分析33-59
• 3.1 引言33
• 3.2 电磁插装阀建模33-39
• 3.2.1 电磁插装阀元件结构33-34
• 3.2.2 电磁插装阀元件仿真模型和参数计算34-39
• 3.3 液压缸及冲击锤元件建模39-41
• 3.4 冲击机械连接机构的建模41-43
• 3.5 电控信号的建模43-48
• 3.6 顶拉式沉桩机液压冲击试验系统模型48-49
• 3.7 顶拉式沉桩机冲击频率响应特性仿真结果与分析49-57
• 3.7.1 行程200mm冲击频率结果与分析50-52
• 3.7.2 行程1200mm冲击频率结果与分析52-55
• 3.7.3 延时时间对冲击频率影响结果与分析55-57
• 3.8 本章小结57-59
• 第四章 顶拉式沉桩机液压冲击频率试验研究与分析59-89
• 4.1 引言59
• 4.2 系统装置59-61
• 4.2.1 液压系统实验装置59-60
• 4.2.2 沉桩机动力头装置60-61
• 4.3 电控系统设计61-65
• 4.3.1 PLC控制电路设计61-63
• 4.3.2 PLC控制程序设计63-65
• 4.4 数据采集系统设计65-67
• 4.4.1 数据采集电路设计66-67
• 4.4.2 数据采集程序设计67
• 4.5 试验步骤67-68
• 4.5.1 试验前准备67-68
• 4.5.2 顶拉式沉桩机液压冲击试验系统频率响应特性试验68
• 4.6 冲击频率试验结果及分析68-86
• 4.6.1 行程200mm冲击频率试验结果与分析68-72
• 4.6.2 行程600mm冲击频率试验结果与分析72-80
• 4.6.3 行程1000mm冲击频率试验结果与分析80-86
• 4.7 试验结果与仿真结果对比与分析86-87
• 4.8 本章小结87-89
• 第五章 总结与展望89-93
• 5.1 全文总结89-90
• 5.2 研究不足与展望90-93
• 参考文献93-97
• 致谢97-99
• 附录A：攻读学位期间发表的研究成果99

【参考文献】

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本文编号：300938