液压破碎锤系统结构参数优化分析.pdfVIP

第 11期 机械 设计 与制造 2012年 11月 Machinery Design Manufacture 133 文章编号：1001—3997(2012)11-0133—03 液压破碎锤系统结构参数优化分析 杨国平 方 建 王 亮 (上海工程技术大学 汽车工程学院，上海 201620) StructureParametersOptimizationAnalysisofHydraulicHammerSystem YANGGuo-ping，FANGJian，WANGLiang (CollegeofAutomobileEngineering，ShanghaiUniversityofEngineeringScience，Shanghai201620，China) 【摘 要】为了能够得到最优的液压破碎锤结构性能参数，需要采用计算机的方法寻优。运用 ADAMS软件提供的参数化分析方法，对液压破碎锤虚拟样机的关键部件的结构参数进行优化，使其在 冲击性能上有所提高。 关键词 ：液压破碎锤 ；优化分析 ；ADAMS A【bstract】／nordertogettheoptimalhydraulichammer．structurepe rmanceparameters，the methodofcomputeroptimizationshouldbeadopted．ThepraametricanalysismethodprovidedbyADAMS softwraeisusedtooptimizethestructureparmaetersofhydraulichammerofvirtualprototype，SOthatits impactperform~ncehasimproved． KeyW ords：HydraulicHammer；OptimizationAnalysis；ADAM S 中图分类号：TH16；TD451 文献标识码 ：A 1液压破碎锤优化 目标及设计变量选取 表 1需要优化的设计变量 设计变量名称 ADAMS中的定义的名称 初始值(mm) 就 目前控制理论的发展水平来说 ，对于非线性系统的子系 统如何匹配才能达到全系统最优这一问题，尚未从理论上得到 很好的解决。在液压破 1碎锤系统中阀芯和活塞的关系紧密且相 互依赖 ，因此很难说能够以一个单独性能最优的阀和一个单独性 能最优的活塞来组成一个性能最优的破碎锤系统。液压破碎锤优 化设计的最终 目的是要得到一组使整个液压破碎锤性能最优的 结构参数，而不一定要求它的每一个子系统同时达到最优_】1。 注：信号口的位置都是此信号口相对活塞前腔作用面的距离 1．1优化 目标的选取 为了使得优化结果更加可靠，将试验测试中的某个实际工 选取液压破碎锤的冲击能为优化 目标，它与液压破碎锤系 作状态为参考，将测得的工作参数作为样机模型的输入 ：工作压 统所有结构参数和工作参数的函数有着密切的关系2[1。液压破碎 力为 IOMPa，氮气室初始压力为0．8MPa，回油背压为2．3MPa，约 锤冲击能的定义为，在规定条件下，指冲击活塞单次冲击所具有 束条件定 ：活塞行程S~90mm。 的能量。 E=~MV (1)2结构参数的设计研究 式 中：E—液压破碎锤的冲击能 (J)；^ —液压破碎锤活塞质量 为了确定各个结构参数对液压破碎锤系统冲