一种泵车臂架模态分析中液压油缸的等效方法

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1、2013年4月机床与液压Apr．2013第41卷第7期MACHINETOOL&HYDRAULICSV01．4lNo．7DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．07．002一种泵车臂架模态分析中液压油缸的等效方法钟志宏，吴运新’(1．中南大学机电工程学院，湖南长沙410083；2．中南大学高性能复杂制造国家重点实验室，湖南长沙410083)摘要：针对混凝土泵车臂架模态分析中液压油缸难以精确模拟的问题，推导了液压油的等效刚度公式，结合臂架液压系统特点，建立了臂架液压油缸的等效

2、模型，得出了臂架任意姿态下液压缸的等效刚度与密度公式。运用上述方法对某臂架两种典型姿态进行模态分析，并进行对应姿态的固有频率测试，所得结果验证了提出的液压油缸等效方法的准确性。关键词：臂架；模态分析；液压油缸；等效方法中图分类号：TU646文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)7—005—4AnEquivalenceMethodoftheHydraulicCylindersinModalAnalysisofBoomofTruckMountedConcretePumpZH0NGZhih

3、ongI1．WUYunxinl1(1．CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，CentralSouthUniversity，ChangshaHunan410083，China；2．StateKeyLaboratoryofHighPerformanceandComplicatedManufacturing，CentralSouthUniversity，ChangshaHunan410083。China)Abstract：Inviewofthediffic

4、ultiesinsimulatingthehydrauliccylindersaccuratelyinmodalanalysisofboomoftruckmountedconcretepump，anequivalentstifnessformulaofhydraulicoilwasdeduced．Thentheequivalentmodelofthehydrauliccylinderswasestablishedaccordingtothecharacteristicsofthehydraulics

5、ystemsinboom，andtheequivalentstiffnessanddensityformulaeofthehydrauliccylindersinanypostureofboomwerederived．Modalanalysesofaboomintwotypicalpostureswereconductedandthenat—uralfrequenciesoftheboominthesetwoposturesweretested．Thetestresultsverifiestheac

6、curacyofthepresentedequivalencemeth—odofhydrauliccylinders．Keywords：Boom；Modalanalysis；Hydrauliccylinder；Equivalencemethod混凝土泵车是一种用于混凝土浇注的大型工程机态特性的变化。因此，了解泵车典型工况下的应力械，主要由底盘、混凝土泵和臂架系统组成。其状态及动态特性如固有频率和振型，对于泵车的安全中，臂架系统是最能反映混凝土泵车设备特点的部使用与维护具有重要的意义。件，其安全性、可

7、靠性和先进性是决定泵车核心竞争根据模态理论，在不考虑阻尼影响的情况下，模力的关键，结构如图1所示。态主要由系统刚度和质量决定。对于臂架模态分析，3通常用二力杆(Rod)来模拟液压油缸，然而其等效刚度如何确定却鲜有文献论及。同时，在进行臂架多姿态模态分析时，液压油缸长度变化但质量基本保持不变，这就要求杆单元的密度也要相应变化以保持质量不变。作者将讨论臂架模态分析时液压油缸等效刚度与等效密度的确定方法，然后依此方法对某臂架模型典型工况进行了模态分析，最后进行了试验验证。1液压油缸的等效模型图1泵车臂架结

8、构简图1．1等效刚度实际工作时，臂架姿态可以连续变化，其整体刚1．1．1液压油的刚度度和质量分布也相应变化，进而导致其应力分布及动在一般液压系统中，液压油都被当作刚性不可压收稿日期：2012—03—04基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2008AA042801，2008AA042802)作者简介：钟志宏(1986一)，男，硕士研究生，从事机械系统仿真与测试等研究。E—mail：zzhljx@163．con。·6·机床与液压第41卷缩的。这是由于液压油