液压振动器空载振幅的力学分析_计算及测试.docx

,:M = 3 6Γ0 Γ1 Γ2 Γ3NQ 1p 18(Π/4)D 2通常, 拖式或固定式混凝土泵原动力 N 0 的消耗有 3 个方面: 用于泵送的功率消耗N 、用于分配阀 , : M = 3 6Γ0 Γ1 Γ2 Γ3N Q 1 p 1 8 (Π/4)D 2 通常, 拖式或固定式混凝土泵原动力 N 0 的消 耗有 3 个方面: 用于泵送的功率消耗N 、用于分配阀 0 p 1 = p 0 Γ3 (Π/4)D 2 1 = p 0 Γ3 (D 2 /D 2 1 ) ( ) 5 0 换向的功率消耗N 1 式(8) 又可写成: 、用于搅拌的功率消耗N 2 , 故公 式中: p 0 ——主液压泵出口压力 (M P a) ; Γ3 ——泵送系统压力系数。 公式 (4)、(5) 相乘, 得: M = (p 1Q 1 ) m ax M = 316Γ2 0 Γ1 Γ2 Γ3 (N 0 - N 1 - N 2 ) (9) 各系数的推荐值见表 2。 表 2 系数 Γ0、Γ1、Γ2、Γ3 推荐值 = (p 0 Γ3 (D 2 /D 2 ·6×10- 5 × 1 ) 0 n 0Q 0 Γ0 Γ1 Γ2 (D 2 /D 2 0 ) ) 1 m ax = 6×10- 5 Γ0 Γ1 Γ2 Γ3 (n 0 p 0Q 0 ) 动力源用于泵送而消耗的功率: N = p ’Q ’/600 可换算为: N = p 0Q 0 n 0 ×10×10- 3 /(600Γ0 ) 整理后得: n 0 p 0Q 0 = 6×104N Γ0 式中: N ——泵送系统消耗功率 (kW ) ; (6) 闸板阀取较高值 (7) 开式系统取较低值 p ’、Q ’与 p 0、Q 0 的 意 义 相 同, 单 位 不 同, p ’ (P a ) , Q ’(L /m in )。 在泵送系统采取恒功率控制的条件下, 显然, (n 0 ·p 0 ·Q 0 ) 是常数。 将公式 (7) 代入公式 (6) , 得: 作者地址: 江苏省徐州市 邮政编码: 221006 收稿日期: 199817114 液压振动器空载振幅的力学 分析、计算及测试 国防科工委工程设计研究所 江山 孙雅度 龚奎成 石泽华 周旭 魏继友 蒲世明 中国葛洲坝集团公司 肖中 陈国芝 内容摘要: 本文利用理论力学和振动力学对液压振动器的空载振幅进行了力学分析, 推导出振动器零振幅点、 平均振幅、最大振幅等的计算公式。认为, 振动器空载振幅只与振动器质量及其分布有关, 而与振动器的振动频率无 关; 振动器的零振幅点只与振动器的质量分布有关, 而与外壳质量、偏心轮质量的大小无关。用电子表格 E xce t 对我 们所研制的液压振动器空载振幅进行了理论计算, 用坐标纸测试振幅法进行了测试验证。 关键词: 液压振动器 插入式混凝土振动器 振幅 分析 计算 测试 达国家, 相继研制成功机载式液压振动器, 该振动器 具有振实混凝土质量好、效率高、寿命长等优点。 我 国的某单位对液压振动器也进行了研究, 但未取得 建筑机械 1998 (11) 前言 0 80 年代末, 法国、德国、意大利、日本、美国等发 18 名称 符号 取值 备注 主液压泵 容积效率 Γ0 0196～ 0198 变量柱塞泵 泵送系统 容积效率 Γ1 0195～ 0198 闭式系统取较高值 开式系统取较低值 混凝土缸 吸入效率 Γ2 0185～ 0190 S 摆阀取较低值 泵送系统 压力系数 Γ3 0170～ 0180 S 摆阀取较高值 闸板阀取较低值 闭式系统取较高值 设计·计算成功。目前, 我国三峡工程等大型混凝土工程都是使 用国外的液压振动器 设计·计算 成功。目前, 我国三峡工程等大型混凝土工程都是使 用国外的液压振动器。使液压振动器国产化, 将具有 较好的经济效益和社会效益。 1997 年初, 我所对机 载式液压振动器进行了立项攻关, 经过一年的研究、 设计、制造、测试, 1998 年初, 与葛洲坝集团合作, 在 三峡工地进行现场工业性试验。结果表明: 该设备的 各项性能参数已达到国际先进水平。 空载振幅是振动器的一个关键参数, 它对振动 器的生产率、操作舒适度、寿命等性能指标具有很大 的影响。 本文对液压振动器的空载振幅进行了力学 分析, 推导出振动器零振幅点、平均振幅、最大振幅 的计算公式, 并以我所研制的液压振动器为例, 进行 理论计算和测试验证, 为液压振动器的优化设计提 供一方面的理论基础。 动器看作偏心轮和外壳两部分 ( 外壳指偏心轮之外 的所有零部件) , 而将振动器的振动运动看成偏心轮 的圆周运动和外壳相应的平移圆周运动。 再根据力 学原理, 把偏心轮的全部质量及其所有外力等效简 化到偏心