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液压冲击凿岩系统优化的研究

陈红正  
【摘要】: 本论文在冲击凿岩的理论基础上,应用波动力学理论,研究了冲击凿岩系统优化设计中的一些问题。 (1)提出了液压凿岩机优化设计的一种新方法。主要思想是,用运动学特征系数C(回程速度比)作为设计变量。那么根据不同设计要求建立起来的目标函数,均可表示为运动学特征系数C的函数。给出以蓄能器排量最小为设计目标,介绍了如何建立目标函数及其优化问题。 (2)以弹性杆为核心,建立了由四个基本元件构成的凿岩机械力学模型。在此基础上,建立了一元、二元冲击系统的波动力学方程,给出了冲击系统的击入量和效率,分析了冲击系统与工作介质的动态匹配关系。 (3)从弹性体接触定律出发,阐明了冲锤与杆撞击局部变形的线性模型的物理意义。利用VC语言编写电算程序,模拟冲锤与杆撞击产生的应力波。 (4)分析了在给定入射波波长和给定应力波传递特性的情况下能量传递效率最高的应力波形状。对比了最优入射波与通常采用的矩形入射波的传递效率。可以看出其差值相当小。


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