基于氮气室的液压冲击器理论分析与实验研究

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1、2014年7月机床与液压Ju1．2014第42卷第13期MACHINETOOL&HYDRAULICSV01．42No．13DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．13．016基于氮气室的液压冲击器理论分析与实验研究彭峰，高贵军(1．太原理工大学机械工程学院，山西太原030024；2．山西省矿山流体工程实验室(研究中心)，山西太原030024)摘要：对带氮气室的液压冲击器的运动特性及性能参数进行了研究与设计。构建液压冲击器活塞运动的速度时间目标函数，建立了基于氮气室的活塞回程运动

2、、冲击运动非线性数学模型，并得到了活塞运动曲线的微分方程；通过确定部分目标性能参数，从而推导出其余的性能参数，采用这种参数的设计方法，可以将机器的性能参数与运动参数联系起来，有利于确定结构参数，该方法对实际应用及理论研究具有参考价值。关键词：液压冲击器；氮气室；数学模型；目标函数中图分类号：TH137．5文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)13—064—3TheoreticalAnalysisandExperimentalResearchonHydraulicImpactorBasedo

3、nNitrogenChamberPENGFeng。一．GAOGuijun'(1．CollegeofMechanicalEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，TaiyuanShanxi030024，China；2．ShanxiProvincialEngineeringLaboratory(ResearchCenter)forMineFluidControl，TaiyuanShanxi030024，China)Abstract：Researchanddesignt

4、othecharacteristicsandperformanceparametersofthehydraulicimpactorwithanitrogencham—berhavebeendone．Thespeed—timeobjectivefunctionofpiston’Smotionofthehydraulicimpactorwasconstructed，thenonlinearmathematicalmodelofthepiston’Sreturningmotion，shockingmotionb

5、asedonthenitrogenchamberwasestablished，andthedifferen．tialequationofthepistonmovementcurvewasgotten．Throughdeterminingsomeofparametersofobjectiveperformance，therebytheperformanceparametersoftherestwerededuced．Bythedesignmethodaboutparameters，theperformanc

6、eparameterstothemovementparametersofthemachinecouldbelinked，whichfacilitatedthedeterminationofstructureparameters．Thismethodhasreferencevaluetothepracticalapplicationandtheoryresearch．Keywords：Hydraulicimpactor；Nitrogenchamber；Mathematicalmodel；Objectivef

7、unction与气动冲击器相比，液压冲击器的破碎能力得到设计公式，并得出了不同优化目标的a值；陈定远了成倍的提高，其能量利用率也由气动冲击器的以a=S／S(Js为计算行程，s为最大行程)作为设15％提高到了40％一50％，噪声降低了l0～15dB。计变量，对等加速无阻尼数学模型的液压冲击器参数而且由于液压系统是密封的，液压油既是驱动介质，进行了量纲一分析和推导，得出最佳效率区为C=又是润滑剂，工作零件的磨损大大减少，提高了设备0．75～0．85。在传统的液压冲击器的研究当中，液的使用寿命，同时也降低了维护

8、成本；不再需要额外压冲击器的运动是通过系统压力进行驱动的，忽略了的空压机操作人员和风镐工，降低了人员开支费用，氮气室的作用，活塞的运动可简化为匀加速运动，而有着巨大的经济效益，因此对其进行研究分析，具有增加了氮气室后，氮气室在回程时对活塞有缓冲作理论价值和应用价值。’用，在冲击时对活塞的冲击能有辅助作用，因而，增对于液压冲击器，其研究模型分为线性模型和非加了氮气室后，活塞的运动变为变加速运动，活塞的线性模型，李大诒⋯研究了“满