收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

混凝土泵车臂架振动分析与控制

盛鑫  
【摘要】:混凝土泵车是建筑行业中重要的施工器械,由于具有工作高效、使用方便、浇筑快捷的特点,混凝土泵车身影越来越多的出现在了人们的眼前。混凝土泵车的主要作用是在工程建筑中将处于低处的混凝土泵送至高处,减少劳动强度。混凝土泵车是由液压折叠臂架、泵送机构、混凝土料斗等主要器械安装在重载汽车底盘上组成的。通过相关的电气控制系统将各种器械结构紧密的联系在一起,相互之间完成配合,使得混凝土泵可以完成吸料、泵料往复运动。 当今混凝土泵送技术的发展已相对成熟,但混凝土泵车工作时依旧存在一些需要解决的问题,泵车工作时臂架振动就是其中之一。在浇筑一些柱体时,混凝土泵车臂架的振动往往会使浇筑精度和浇筑混凝土质量达不到要求,影响施工进程。减小混凝土泵车臂架振动不仅可以提高混凝土浇筑的质量和精度,同时也可避免臂架长期振动出现疲劳破坏的问题。因此对于混凝土泵车臂架振动研究具有较高的应用价值。 本文从了解混凝土泵车的工作原理入手,掌握各个系统之间的相互关系。首先详细介绍了主液压系统的工作原理,分析正泵时两个混凝土缸的交替推送过程和六个换向阀之间的转换过程,找到了臂架振动的激励源之一,即液压系统内的液压冲击现象。通过进一步分析得知液压冲击主要由延迟憋油增压和换向液压冲击两部分组成。随后详细介绍了混凝土在输料管内的流动原理,了解到流动混凝土可用流变学中的宾汉姆体模型来表示,找到臂架振动的另一激励源为流动混凝土对输料管的冲击。通过进一步分析得知流动混凝土冲击主要由摩擦冲击和混凝土流向改变冲击力组成。最后对上述两种激励源分析产生的原因,掌握与激励源相关的参数,计算激励值大小。 建立混凝土泵车的有限元模型。针对混凝土泵车臂架的Pro/E模型,进行部分结构等效简化,在此基础上采用HyperMesh有限元软件进行有限元建模,按照所需分析臂架工况的样式将各节臂组装在一起,并施加激励载荷和约束。采用Nastran有限元软件进行模拟分析计算,算出在两种不同激励下臂架的振动响应值,通过对激励的参数分析和对臂架的动应力分析,提出减小臂架振动的方案。按照所提出的方案,改变激励相关参数和臂架结构参数,算出激励值,并将激励及约束施加在改进后的臂架上,再次由Nastran有限元软件进行模拟分析计算,通过对比改进前后两次的模拟仿真结果,验证减小臂架振动方案的可行性。 通过分析本文得出如下结论: 1、液压冲击主要由延迟憋油增压和换向液压冲击两部分组成。减小液压冲击峰值大小(即降低换向时油泵的泵油量)可以减小臂架末端的振动位移幅值。在减小相同比例的液压冲击力峰值情况下,水平工况末端响应幅值改变量要大于弯曲工况末端响应幅值改变量,即水平工况减振效果明显。 2、输料管内流动混凝土冲击力主要由混凝土流动摩擦冲击力和混凝土流向改变冲击力两部分组成。弯曲工况下臂架振动主要由流动摩擦冲击力引起,水平工况振动主要由混凝土流向改变冲击力引起。加强臂架在载荷作用下动应力变化较大处的节臂钢板厚度可以有效的减小臂架末端振动位移响应,同时也改变了臂架的固有频率,避免发生共振现象 3、引起混凝土泵车臂架振动的激励源有两种,即液压冲击和流动混凝土冲击。液压冲击引起臂架末端振动幅值小于流动混凝土冲击引起臂架末端振动幅值,臂架振动的主要激励源为输料管内流动混凝土对臂架的冲击。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 卞青青;马雪洁;柳英杰;苏江;;某型混凝土泵车臂架系统的平顺性分析[J];机械研究与应用;2021年06期
2 高凤阳;李继伟;薛凯今;张亚;王珊;;混凝土泵车臂架振动分析[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2014年05期
3 符智;李海亮;朱俊;;混凝土泵车臂架运行稳定性提升方法研究[J];建筑机械;2018年07期
4 黄会荣;张希;;混凝土泵车臂架可靠度分析[J];机械设计与制造;2021年09期
5 邓才智;雷勇;蔡杨;;混凝土泵车臂架开裂原因的分析及修复[J];焊接技术;2018年07期
6 唐刚明;;混凝土泵车臂架减振研究[J];建设机械技术与管理;2018年07期
7 黄娟;王江勇;肖铁忠;;基于刚柔耦合的混凝土泵车臂架浇筑特性分析(英文)[J];机床与液压;2015年24期
8 孙晓洁;叶桦;费树岷;任庆杰;;基于OpenGL的混凝土泵车智能臂架系统仿真[J];科技通报;2011年05期
9 朱祥华;高翔;王寅晓;;混凝土泵车臂架有限元分析[J];机床与液压;2012年05期
10 黄柯;;混凝土泵车臂架动力学及结构分析与优化设计[J];建设机械技术与管理;2012年09期
11 连红卫;;某混凝土泵车臂架的结构强度分析与改进[J];山东工业技术;2018年02期
12 张景;国宏斌;揭琳锋;龚友;;混凝土泵车臂架参数化设计平台的研究[J];筑路机械与施工机械化;2014年06期
13 旷永端;;长臂架混凝土泵车尾端摆动大的原因[J];工程机械与维修;2010年02期
14 何斌;那荣华;;日本的长臂架混凝土泵车[J];建筑机械;1992年06期
15 张思献;冯敏;张鹏程;;基于ADAMS的泵车臂架运动学分析[J];建筑机械;2011年21期
16 岳红旭;吴斌兴;谢远铭;;混凝土泵车臂架系统的连杆结构计算分析及稳定性试验研究[J];机械强度;2015年03期
17 马洪锋;陆永能;李雪玲;;混凝土泵车臂架屈曲试验与分析[J];工程机械;2015年11期
18 郭岗;许辉;;混凝土泵车臂架结构的几何非线性计算[J];建筑机械;2007年05期
19 曾祥华;臂架泵损坏应急处理一法[J];建筑工人;2002年03期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 王彪;王闯;许红飞;;基于ANSYS的混凝土泵车臂架特征值屈曲分析[A];第十二届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2015年
2 胡伟奇;王闯;;基于虚拟样机的混凝土泵车臂架优化分析[A];第十二届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2015年
3 王斌华;吕彭民;;基于流固耦合理论的混凝土泵车臂架系统动力学仿真[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
4 金环;;OptiStruct在悬臂架轻量化设计中的应用[A];2019Altair技术大会论文集[C];2019年
5 王卓;马良;;汽车起重机臂架有限元分析及校核计算[A];第十七届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2020年
6 王欣;张静;郑亚辉;高顺德;;基于ANSYS的等截面臂架腰绳优化[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2009年
7 张红良;温金鹏;;一种起重机臂架挠度弯曲变形的摄像测量方法[A];第十三届全国实验力学学术会议论文摘要集[C];2012年
8 董青;徐格宁;杨明亮;任会礼;;基于臂架结构3S特性的高强钢轻量化设计方法研究[A];第七届全国机械工程博士论坛论文集[C];2015年
9 吴宾义;;单臂架爬升式起重机的安全装置[A];中国的经济建设与21世纪的物料搬运技术——中国机械工程学会物料搬运分会第五届学术年会论文集[C];1996年
10 邱艳峰;于立娟;刘荣升;高英杰;;智能化泵车臂架电液操控技术的开发研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
11 吕振伟;李跃;张海南;王彪;;50吨起重机U形臂架有限元分析及优化[A];第十二届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2015年
12 徐长生;陶德馨;;对后摇杆驱动的刚性四连杆组合臂架的分析[A];中国机械工程学会物料搬运专业学会第三届年会论文集[C];1988年
13 王许涛;孙懊博;赵河林;;控制混凝土泵车臂架焊后变形及焊接缺陷的工艺方法[A];第十三届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2016年
14 仲作阳;张文明;孟光;荆建平;;基于modelica的泵车臂架系统多领域耦合动力学建模仿真[A];第九届全国动力学与控制学术会议会议手册[C];2012年
15 张连文;郭卫军;王昊;马新敏;陈以田;刘振;;双吊点臂架整体稳定性校核段的选择对结果的影响[A];中国工程机械学会2003年年会论文集[C];2003年
16 秦义校;单志辅;唐风;;桁架式臂架结构布局优化[A];中国机械工程学会物料搬运分会第四届学术年会论文集[C];1992年
17 官凤娇;韩旭;周长江;;基于微型多目标遗传算法的布料机臂架结构优化[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
18 申留勋;;CAN总线技术在混凝土泵车上的应用[A];自主创新、学术交流——第十届河南省汽车工程科学技术研讨会论文集[C];2013年
19 杨振宇;;浅谈混凝土泵车组成结构及维护要点[A];2018年4月建筑科技与管理学术交流会论文集[C];2018年
20 李勇智;;臂架类起重机运行打滑的概率验算方法[A];中国的经济建设与21世纪的物料搬运技术——中国机械工程学会物料搬运分会第五届学术年会论文集[C];1996年
中国博士学位论文全文数据库 前11条
1 吴智勇;混凝土泵车灵巧机械臂运动控制系统关键技术研究及应用[D];国防科学技术大学;2014年
2 曾光;泵车臂架结构不确定性度量与可靠性分析[D];湖南大学;2019年
3 王帆;液压伞钻臂架系统运动控制研究[D];中国矿业大学;2018年
4 刘荣升;大型串联臂架系统工作端轨迹控制研究[D];燕山大学;2016年
5 唐宏宾;混凝土泵车泵送液压系统故障诊断关键技术研究[D];中南大学;2012年
6 孔宪超;大型起重机臂架结构失稳载荷分析[D];大连理工大学;2015年
7 王海英;水泥混凝土泵车振动性能与结构优化设计研究[D];长安大学;2003年
8 滕儒民;高空作业车臂架系统快速设计及其运动规划研究[D];大连理工大学;2012年
9 丁建伟;数据驱动的复杂装备异常检测方法[D];清华大学;2015年
10 滑广军;混凝土泵车臂架结构健康监测关键技术研究[D];中南大学;2013年
11 王斌华;基于流固耦合理论的混凝土泵车动力响应与疲劳强度研究[D];长安大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 盛鑫;混凝土泵车臂架振动分析与控制[D];吉林大学;2014年
2 方耀成;混凝土泵车碳纤维臂架的设计与实验研究[D];武汉理工大学;2014年
3 曾文韬;混凝土泵车臂架结构振动特性分析与故障诊断研究[D];武汉科技大学;2016年
4 冯波;混凝土泵车臂架系统的仿真分析[D];长沙理工大学;2012年
5 张赵威;混凝土泵车臂架多体动力学建模方法研究及其软件实现[D];中南大学;2014年
6 杨世文;混凝土泵车臂架动力学仿真与优化设计[D];扬州大学;2012年
7 吴泽;混凝土泵车臂架位置控制系统设计与研究[D];中南大学;2014年
8 文珍;基于ANSYS的混凝土泵车臂架系统流固耦合模态研究[D];长沙理工大学;2013年
9 罗宇;混凝土泵车臂架结构有限元分析[D];湘潭大学;2012年
10 闫海涛;基于参数化模型的混凝土泵车臂架系统强度刚度分析及优化[D];吉林大学;2012年
11 张国颖;混凝土泵车臂架的遥控器开发及动力学模型研究[D];东南大学;2015年
12 陈万权;基于ADAMS的混凝土泵车臂架装置仿真研究[D];中南林业科技大学;2014年
13 李涛;某型号泵车臂架系统动力学特性分析及实验研究[D];武汉科技大学;2011年
14 王冲;混凝土泵车臂架结构分析与软件开发[D];燕山大学;2016年
15 黄德升;泵车臂架体系动力学建模与仿真分析[D];沈阳建筑大学;2013年
16 孙丹;泵车新型臂架多路阀设计[D];福州大学;2013年
17 张亚楠;混凝土泵车臂架系统机构优化与强度分析[D];重庆大学;2014年
18 王玮;混凝土泵车臂架刚柔耦合模型动力学仿真与优化[D];扬州大学;2013年
19 邱艳峰;智能化混凝土泵车臂架电液操控技术的开发研究[D];燕山大学;2011年
20 宁富立;混凝土泵车臂架系统多工况有限元分析与动力学仿真研究[D];吉林大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 钟工;三一重工混凝土泵车实现整车95%以上结构自主研发[N];中国建材报;2021年
2 本报记者 魏东雅 通讯员 张绍锋;尹腾飞:迎难而上勇创新 精益求精出精品[N];许昌日报;2019年
3 曾进备;江西宜工集团公司 混凝土泵车填补省内空白[N];中华建筑报;2010年
4 本报记者 司宁博;突破技术升级壁垒 混凝土泵车市场前景看好[N];中国工业报;2008年
5 记者 唐爱平;全球最长臂架混凝土泵车武汉首秀[N];湖南日报;2013年
6 李宏跃;徐工自主研发混凝土泵车成功[N];中国建材报;2011年
7 蒋文 宋银凤;中集车辆首辆混凝土泵车研发试制成功[N];现代物流报;2007年
8 韩先锋;深圳中集首台38米混凝土泵车研制成功[N];中华建筑报;2008年
9 贺春美;三一重工首台再制造混凝土泵车下线[N];中国建设报;2010年
10 周闯 记者 王融国;湖南两项专利获第22届中国专利金奖[N];中国质量报;2021年
11 本报记者 赵碧君;中联重科混凝土泵车打入澳洲市场[N];上海证券报;2008年
12 记者 彭飞;厦工股份全年营收将破百亿布局两大新产业[N];上海证券报;2010年
13 本报记者 向利 肖潇 吴艳 崔静思 刘阳子 柳鹏;第十三届中国专利金奖项目展示[N];中国知识产权报;2011年
14 本报记者 陈克然;全球最长臂架混凝土泵车上演首秀[N];中国建设报;2013年
15 杨小珍;中联重科新型40米混凝土泵车成功下线[N];中国建材报;2008年
16 通讯员  余战 张勇 本报记者  沙会堂;徐重以实力拿下市场份额[N];中国企业报;2006年
17 苏艳利;全球最大的长臂架大排量泵车制造企业在秦都开工建设[N];咸阳日报;2008年
18 记者 余萍 通讯员 李海;我市三个项目获安徽省专利金奖[N];马鞍山日报;2014年
19 ;品质成就价值 创新引领未来[N];中国建设报;2010年
20 王营 李念鑫;丰县下好“全国执行一盘棋”[N];江苏法制报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978