冲击压实机结构尺寸优化及减振特性研究

摘要

冲击压实机是近年来出现的一种新型压实机械,随着我国经济建设的飞速发展,国内市场的需求市场十分巨大.因此,在吸收、消化国际先进技术和理论研究的同时,研发适应我国国情的高新技术产品就显得尤为重要.伴随着压实技术、压实机械的发展,冲击压实机的运动学、动力学建模分析,减振特性研究以及冲击轮轮廓廓形的优化等问题一直为人们所关心.本文以冲击压实机冲击轮为研究对象,分别对以上各问题进行了一定程度的探讨.本文首先对传统压实方法进行分析,提出了冲击压实的作用机理.在此基础上,对冲击压实机整机结构及设计理论进行研究,找出了冲击压实机的主要设计参数.并对主要的结构、动力学设计参数及相互之间存在的关系进行了分析;建立了冲击压实机在起步和平稳工作状态下的运动及动力学模型,并采用数值分析方法对压实机工作装置的各项运动及动力学参数进行了计算分析,其结果进一步揭示了该类机型的工作机理.此外,论文还对冲击压实机的各级减振系统进行了设计分析,建立了整机水平及垂直方向的系统动力学模型,为整机的减振设计奠定了理论基础.为了解决整机参数的设计优化,论文还运用多目标优化技术,求得了以垂直加速度最大和水平加速度最小为目标的最优结构设计参数,使冲击压实机的工作性能有了较大改善.本文的数值仿真全部计算程序采用C++语言编制,仿真结果有图形和数据两种.通过相关研究,本文构造了一个冲击式压实机的设计理论框架,并以某厂生产的实际机型为对象,对上述设计理论及方法进行了实例计算.结合现有实测数据对计算结果进行了分析,验证了所建理论模型的正确性.