气液驱动连续强夯机构仿真研究

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1、硕士学位论文气液驱动连续强夯机构仿真研究TheSimulationandResearchonHydro-pneumaticDrivingUninterruptedCompactorMechanism学号：21004234指导教师：厘踅亟完成日期：2013—05大连理工大学DalianUniversityofTechnology嘲删灿啪m吣咖舢懈锄Y2417520大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其

2、他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：蚊弓歪赶莲缝塑盔蠡尥逝直鸳塑作者签名：—上咩二江色———一目期：』业年—L月—L日人连理．f：人：学硕十学位论文摘要强夯法作为一种适应性广、高效、经济的施工工法，广泛应用于工业与民用建筑、开山填淤、围海造Ffl、码头、机场和公路等基础建设领域。随着施工要求及效率的提高，强夯技术随之得到了快速发展，已由传统的脱钩强夯方式向连续强夯方式演变。脱钩强夯是指强夯时用脱钩器实现夯锤与起升钢丝绳或滑轮组的分离；连续强夯

3、是指强夯时夯锤与钢丝绳始终保持连接，依靠起升机构实现夯锤的快速下落。目前，市场上的连续强夯机多采用改进起升机构制动系统或采用自由落体卷扬机的方法来实现。这种自由落体卷扬机结构复杂、成本高，制约了连续强夯机的广泛应用。因此，丌发1‘种新型的连续强夯机构代替自由落体卷扬机对降低整机成本，提高工作效率，推广连续强夯技术具有重要意义。本文提出一种气压和液压联合驱动的新型连续强夯机构，该机构采用气液缸直接驱动动滑轮组的方式替代传统的卷扬起升机构，具有结构简单、工作效率高、制造成本低和控制简单等优点。首先，分析影响气液驱动连续强夯机构性能的因素，确定机构主要参数，对机构结构进行设计

4、；其次，结合Pro／E软件，基于ADAMS建立钢丝绳滑轮组系统模型及整机系统模型，利用Matlab中的Simulink模块和Simscape模块构建气压系统和液压系统模型；然后，通过ADAMS／Controls及信号交互设置构建整机联合仿真模型，设置仿真参数，对模型进行机气液联合仿真；最后，依据仿真结果，分析了不同初始充气压力和不同气瓶容积对机构性能影响，并仿真分析了气液缸阶梯圆柱式缓冲结构的性能。研究结果表明，仿真确定的0．9MPa初始充气压力和600L的气瓶容积能够满足所选机构的性能要求，确保夯锤释放过程中动滑轮组上升而释放出的钢丝绳长度始终大于夯锤自由下落的距离。

5、气液缸的阶梯圆柱式缓冲结构可以使缓冲术速度限定在0．04m／s以下，仅为缓冲初速度的2．9％，缓冲效果明显。本文的研究内容及成果为连续强夯机构的设计和分析提供参考和借鉴。关键词：连续强夯机构；钢丝绳建模；联合仿真；缓冲；ADAMS；MatlabTheSimulationandResearchonHydro—pneumaticDrivingUninterruptedCompactorMechanismAbstractAsawidelyapplicable，high—efficiencyandeconomicalcompactionmethod，dynamiccompact

6、ioniswidelyusedinindustrialandcivilbuildings，mountain—blastingandsilt-filling，foreshorereclamation，docks，airportsandhighwaysandotherinfrastructures．Withtheimprovementofcompactionrequirementsandefficiency，dynamiccompactiontechniquedevelopsrapidly，andhastumedtouninterrupteddynamiccompactio

7、nfromtraditionaldecoupledhookdynamiccompaction．hammerandhoistingwireropeorpulleygroupareseparatedbyself-releasemechanismindecoupledhookdynamiccompaction，whileinuninterrupeddynamiccompaction．thehammerremainsinconnectionwitllwireropeandquickdroppingofthehammerisachievedbyho