液压破碎锤计算机建模与仿真

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1、2011年4月机床与液压Apr．2011第39卷第7期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．39No．7DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．07．028液压破碎锤计算机建模与仿真王亮，杨国平(上海工程技术大学汽车工程学院，上海201620)摘要：随着液压技术的发展，高性能的液压破碎锤有着广泛的应用前景和巨大的市场需求量。利用MSC．ADAMS和CATIA对国外某型号液压破碎锤进行建模及仿真计算，得到活塞和阀芯的仿真运动曲线并对结构参数和工作参数进行分析。结果表明

2、，控制活塞上端直径是提高打击能量的有效手段且该设计变量对测量函数有较高的灵敏度。该研究工作较好地解决多刚体中接触一碰撞及活塞和阀芯的互动等问题，为产品的设计改良和使用提供了参考。关键词：液压破碎锤；建模；仿真分析中图分类号：TH137；TP391．9文献标识码：A文章编号：1001—3881(2011)7—088—5HydraulicImpactorComputerModelingandSimulationWANGLiang，YANGGuoping(CollegeofAutomobileEngineerin

3、g，ShanghaiUniversityofEngineeringScience，Shanghai201620，China)Abstract：Withthedevelopmentofhydraulictechnology，high—performancehydraulicimpactorhasbroadapplicationsandper-speetiveaswellashugemarketdemand．MSC．ADAMSandCATIAwereappliedtomodelandtosimulatetheh

4、ydraulicimpaetorfromabroad．Themotioncurvesofpistonandvalvecorebeinggeneratedfromsimulationwereappliedtoanalyzethestructuralparametersandoperationalparameters．SimulationresultsreflectthatthecontrolfortopdiameterofpistonisaneffectivewaytOraisecombatingenergy

5、andthedesignvariablehasahighersensitivityonthemeasurementfunction．Theresearchprovidesabettersolutiontoprob-lemssuchasexposure—collisioninmulti—rigidbodyandinteractionbetweenpistonandspoo1．Alltheseoferareferenceforproductde—signimprovement．Keywords：Hydrauli

6、cimpactor；Modeling；Simulationanalysis随着液压技术的发展，液压破碎锤在社会各行各1破碎锤的基本结构与工作原理业中的应用越来越广泛，从最初的用于矿山岩石工程1．1破碎锤的基本结构的钻孔作业与大块岩石的二次破碎，发展到今天已经破碎锤的基本结构如图1示。456用于开挖隧道、拆除路桥和建筑物、破碎沥青和混凝土路面以及清除冶炼炉渣和进行水下作业等。由于其工作的灵活性及其对劳动生产率的提高所发挥的作用，越来越受到矿山和施工部门的重视，有着广l0111213泛的应用前景和巨大的市场需求

7、量。而生产出高性能l一钎杆2一导向套3一钎杆保持器衬套4一阀盖的液压破碎锤必定给厂商带来巨大的经济效益，增加5一阀芯6一阀箱7一活塞环8一活塞9一前体其产品在市场的占有率。1O一前腔ll一液压缸l2一后腔l3-_氮气室作者利用MSC．ADAMS和CATIA两种软件对国图1破碎锤结构示意图外某型号液压破碎锤进行了仿真计算，在CATIA中1．2破碎锤的基本原理建立除活塞外的三维装配体模型，以parasolid格式导此破碎锤采用液压氮气联合作用原理，比液压静入ADAMS／View，与View中参数化的活塞模型建立

8、压传动锤即液压驱动方式和液压回程、氮气冲击型约束关系后对整个模型施加载荷，并创建多个测量作锤——氮爆锤能量利用率高，但结构要复杂一些。其为传感器信号以控制活塞的运动，仿真后得到活塞和工作原理示意图见图2，具体如下：阀芯运动曲线并对结构参数和工作参数进行了分析，(1)回程运动为产品的设计改良和使用提供了参考。液压油经高压油管进入1腔和8腔：阀芯被油压收稿日期：2010—03—29基金项目：国家自然科学基金(5097