基于功率键合图的转阀式液压激振器运动特性研究

发布时间：2020-04-13 21:39

【摘要】：液压激振是把直流液流变为交变液流,使压力能转换成活塞运动振动能一种技术。由于液压激振具有功率密度高、刚度大、控制方便等优点,已成为近年来振动利用工程领域中备受关注的前沿技术。但因液压激振关键部件结构参数和液压激振系统工艺参数匹配的复杂性,及其激振运动特性的相关性,因而该领域具有丰富的理论内涵和广阔的应用前景。因此,本研究以液压激振器为研究背景,以优化转阀结构为突破口,利用功率键合图研究方法建立以转阀结构参数和液压激振系统工艺参数为变量的转阀式液压激振系统数学模型,利用仿真模拟和实验研究相结合的方法,验证转阀式液压激振器设计合理性,为后续转阀式液压激振器的结构设计和工艺参数匹配研究提供理论指导,获得以下结果:(1)根据液压激振系统动力学原理,分析影响液压激振系统运动特性的主要因素,并设计了一种转阀式液压激振器。(2)以功率键合图理论为基础,建立转阀式液压激振系统状态方程(数学模型),通过Matlab/Simulink仿真,验证数学模型的正确性。同时还利用仿真模型,探讨液压激振系统工艺参数对转阀式液压激振器运动特性的影响趋势。(3)通过搭建液压激振器实验平台,开展转阀式液压激振器实验研究,通过将实验结果与仿真结果对比,表明本研究理论分析、结果具有较好的可靠性。(4)结合所建立的仿真模型,利用Design-expert中的响应曲面法建立了以液压激振系统工艺参数为响应因子,峰值位移为响应值的预测模型,并通过模块求解寻优,获得了最大峰值位移时的最佳工艺参数匹配组合。通过以上研究表明,本文研究结果将对转阀式激振技术开发和应用提供有效途径,具有较好的实际应用价值。
【图文】：

转阀式液压激振器关键元件结构功率密度大，易实现多点激振等优点而被广振器，主要通过控制阀芯与阀套的相对位置变动。但由于滑阀结构限制，使得这类液压激振的场合。因此，从伺服阀结构改造入手，设液压激振器将具有良好的市场前景和应用价值前提，探究影响激振系统运动特性的主要因素到一种新型转阀式液压激振器。力学原理分析行动力学原理分析有助于我们充分了解液压系，使液压激振器及其关键零部件的设计更加、阀控模块、管路、控制部分组成，如图 2.

(a) 系统模型图 (b) 负载受力图图 2.2 单自由度振动系统动力学原理 2.2 所示单自由度振动系统进行如下假设：①液压缸和基座固定，不产生可以压缩，为理想流体；③液压激振系统实际工作压力大于 10MPa ，，背a ，故忽略背压。力 F (t)可分解成能够让等效负载 m 产生静位移的恒量0F ，能让等效负载往复运动的分量 f(t)[36]。根据牛顿第二定律得到等效负载 m 的单自由度振myC yKyf(t)tt 量 f (t)进行傅里叶级数变换得到FitnntnFftininn sin211sin(21)2141()1211 —激振力第i阶分量，(N)； —激振频率，(Hz)。
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH137

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本文编号：2626475