基于双阀芯挖掘机振动掘削性能改进研究

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1、硕士学位论文原创性说明原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：兹堕叠壶日期：丝年』月』日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学

2、位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：诬窭型导师E1．期：丝髀上月』日基于双阀芯的挖掘机振动掘削性能改进研究摘要：振动切削技术应用于岩土掘削技术以来，国内外学者进行了大量的研究，在减阻机理以及振动参数对减阻效果的影响方面取得了一定的突破。但是这些研究仅仅停留在试验阶段，要将振动掘削岩土技术推广应用，其激振系统的性能成为重要的影响因素。本文将重点对基于双阀芯系统设计的振动掘削系统的控制性能

3、及可移植性进行改进研究。(1)首先综述了振动掘削在工程机械方面的国内外研究现状，并总结分析了影响振动掘削效果的因素，提出了一种振动参数优选匹配方法，阐述了振动掘削技术推广应用的关键及研究的重点。(2)根据双阀芯振动掘削系统的激振原理提出阀芯的压力流量控制策略，并针对计算流量反馈的流量控制方法的精确性问题进行探讨，提出通过实验测试出阀芯流量系数与过流面积的乘积与阀芯位移的实际关系来改进流量控制性能的方法。根据双阀芯系统的工作原理建立数学模型，推导出比例放大环节、电一机械转换环节和先导阀一主阀环节的传递函数，为仿真模型的建立奠定基础。(

4、3)建立了振动掘削系统的AMESim--Simulink联合仿真模型，对系统的流量和压力控制动态特性及不同输入波形的控制性能进行了仿真分析。为得到铲斗振幅与流量振幅、激振频率的关系，实现对振动参数的定量调节，还搭建了挖掘机工作装置平面机构模型，通过仿真计算可以得到这种对应关系，减少相关实验测试环节，并使系统更加方便移植。(4)实验测试阀芯流量系数与过流面积的乘积与阀芯位移的实际关系，并用来对阀芯进行控制改进流量控制性能。最后对这种改进的有效性进行了实验验证。实验结果表明，这种改进能有效地提升流量控制的精确性，实现了对振动掘削性能的改

5、进。关键词：挖掘机；振动掘削；双阀芯；联合仿真；流量反馈；性能改进分类号：THl37IIlResearchonvibratoryexcavationperformanceimprovementofexcavatorbasedontwinspoolvalveAbstract：Sincetheapplicationofvibrationcuttingtechnologyinrockandsoildrilling，domesticandforeignscholarshaveconductedalotofresearch，madesomeb

6、reakthroughsinthestudyofthemechanismofdragreductionandvibrationparametersonthedragreductioneffect．However,thesestudiesmerelyintheexperimentalstage，tomakethevibratorycuttingrocktechnologypopularizationandapplication，thecon扛olperformanceoftheexcitationsystembecomeimporta

7、ntfactors．IntbiSpaper,theprioritiesistheimprovedresearchandtransplantationof也econtrolperformanceandportabilityofvibratoryexcavationsystemofexcavatorbasedonUltronicstwinspoolvalve．(1)Firstly,researchstatusofvibratoryexcavationintheengineeringmachineryathomeandabroadwere

8、reviewedandsummarized，analyzedtheinfluencefactorsofvibratoryexcavationeffect，keyandonvibratorycuttingtechnologyapplic