电驱动冲击气锤的动力学特性仿真研究

发布时间：2017-11-24 17:28

  本文关键词：电驱动冲击气锤的动力学特性仿真研究

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【摘要】：电驱动冲击气锤是一种应用广泛的手持冲击机械。目前，国内企业对电驱动冲击气锤的设计理论还不完善，主要体现在对冲击活塞的运动变化规律,关键结构参数与输出性能之间关系及气垫能量传递效率变化方面的理论研究不足。本论文内容侧重于这一现状，运用数值仿真软件AMESim对这类气锤进行了数值建模和系统性研究，为该产品的设计和研究提供了一种快速的数值解决方案。主要有以下四个方面内容： （1）明确了该类型气锤的结构，重点对变换机构、冲击机构、补气孔结构进行了分类和总结。选择应用广泛的连杆活塞式气锤作为建模对象。 （2）以牛顿力学，运动学，空气动力学，热力学理论为依据，建立电驱动冲击气锤数学理论模型。根据该模型具有的结构参数多，输出状态量多，需要周期性循环计算的特点，提出以AMESim软件作为数值求解平台。所建立的AMESim模型除了在结构参数和输出状态量上统一于数学理论模型外，还加入了撞击模型和摩擦力模型，，能模拟在不同负载条件下活塞的冲击特性。 （3）对系统进行了数值模拟计算，得到内部活塞运动状态、气垫气体状态、补气孔气体流量状态的时间变化曲线和随曲柄转动角度变化曲线，清楚、全面反映了电驱动冲击气锤内部各个状态量的在时间和空间上的变化特点。对各状态量曲线进行了起始变化阶段和稳定变化阶段的分析，确保模拟结果的可靠性。 （4）研究主要影响参数，得到输入频率、补气孔直径、位置、气缸直径、气垫初始长度、冲击活塞行程、质量、摩擦力、撞击反弹速度对撞机能的影响曲线，明确了各影响因素与冲击锤性能之间的关系，并在研究补气孔孔径与撞击能之间影响关系时，考虑了气体泄漏影响。对气垫在低频和高频输入下能量传递失效的原因进行了研究，得出气垫能量传递效率低下是因为气垫气体质量异常的结论。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH113;TG315.3

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 卢宁;付永领;孙新学;;基于AMEsim的双压力柱塞泵的数字建模与热分析[J];北京航空航天大学学报;2006年09期

2 马晓娟;电锤及其压缩真空式冲击机构[J];电动工具;1999年02期

3 吴恺民,王家驹;电锤冲击机构参数对冲击功和钻孔效率的影响[J];电动工具;2000年01期

4 钱滔,马鸿喜;电锤钻杆转速与冲击频率的匹配对钻孔效率影响[J];电动工具;2000年01期

5 陆顺平,秦泳元;电动工具发展概况和趋势[J];电动工具;2005年03期

6 吴荔星;刘正伟;郑宗峰;;电动工具研发中的CAE技术应用[J];电动工具;2009年02期

7 刘世昌 ,秦泳元 ,陆顺平;电动工具行业发展回顾与前景展望[J];电器工业;2004年06期

8 李云济;张大海;焦生杰;;基于AMESim的沥青洒布车开式液压系统仿真研究[J];中国工程机械学报;2006年02期

9 周林森 ,严大考 ,唐振科 ,车志刚 ,智秀娟 ,王国伟;振动冲击锤动力学模型研究[J];工程机械;2002年06期

10 张忠林;安宏涛;王茁;吕长生;;气动冲击矛的结构设计与性能试验[J];工程机械;2007年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 张志兵;气动冲击锤的计算机模拟研究[D];中南大学;2001年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 徐大鹏;非开挖气动回扩锤的参数分析及优化设计研究[D];中南大学;2008年

2 赵飞;基于AMESim的气动系统建模与仿真技术研究[D];燕山大学;2010年

本文编号：1223056