水下液壓沖擊鏟虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、“水下液壓沖擊鏟虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究”是“863”計(jì)劃水下干式管道維修系統(tǒng)課題水下專用作業(yè)機(jī)具設(shè)備子課題開(kāi)展研究的。主要研究一種能夠方便、可靠地完成海底油氣管道維修時(shí)管道表面混凝土配重層去除工作的水下液壓沖擊鏟，研究的主要內(nèi)容為：水下液壓沖擊鏟的機(jī)械本體、沖擊原理、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、虛擬樣機(jī)等關(guān)鍵技術(shù)，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證理論。 論文介紹了水下液壓沖擊鏟的研究背景及其研究意義，敘述了海底管道維修設(shè)備的發(fā)展概況，總結(jié)了國(guó)內(nèi)外水下

2、作業(yè)機(jī)具的研究和發(fā)展現(xiàn)狀，分析了目前較為完善的液壓沖擊理論。 根據(jù)國(guó)外的液壓沖擊產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)測(cè)試和液壓沖擊器的一般設(shè)計(jì)理論，初步確定了此液壓沖擊鏟的結(jié)構(gòu)參數(shù)。建立沖擊活塞桿的沖、回程的動(dòng)力學(xué)方程，利用變步長(zhǎng)的四階龍格庫(kù)塔法和線性回歸法，得到?jīng)_、回程的時(shí)間與行程的關(guān)系表達(dá)式，從而得到?jīng)_擊活塞系統(tǒng)壓力的變化規(guī)律，驗(yàn)證了系統(tǒng)壓力作為反饋信號(hào)的正確性。 分析了活塞桿與鏟頭碰撞點(diǎn)的選擇方法和氮?dú)馐业某跏級(jí)毫统跏既莘e的確定方法。對(duì)調(diào)

3、節(jié)沖擊能的方法進(jìn)行了一些研究，設(shè)計(jì)了蓄能器。對(duì)三種液壓沖擊器方案進(jìn)行分析，利用模糊分析方法，確定了高速開(kāi)關(guān)閥控制的液壓沖擊鏟方案。 對(duì)水下液壓沖擊鏟的機(jī)械本體、密封結(jié)構(gòu)、鏟頭形狀、工具腔長(zhǎng)度等進(jìn)行了設(shè)計(jì)、分析。在Pro/e環(huán)境中對(duì)水下液壓沖擊鏟進(jìn)行三維立體造型，并利用虛擬裝配對(duì)此設(shè)計(jì)進(jìn)行檢驗(yàn)和校正。利用有限元對(duì)關(guān)鍵零件進(jìn)行強(qiáng)度校驗(yàn)。對(duì)水下液壓沖擊鏟的配油閥、沖擊活塞等進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，再利用Pro/e與Adams進(jìn)行沖擊鏟的建模，

4、進(jìn)行仿真分析，對(duì)前面的理論分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行檢驗(yàn)。 建立水下液壓沖擊鏟的液壓系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)水下液壓沖擊鏟的各部分控制模型的分析，建立整體控制模型。對(duì)水下液壓沖擊鏟的控制模型進(jìn)行分析、校正。對(duì)購(gòu)買的美國(guó)stanley公司生產(chǎn)的水下液壓鎬進(jìn)行試驗(yàn)，得到?jīng)_擊能、沖擊頻率等參數(shù)，通過(guò)對(duì)測(cè)試結(jié)構(gòu)的分析，來(lái)得出液壓沖擊器設(shè)計(jì)所需的參數(shù)和對(duì)設(shè)計(jì)分析進(jìn)行了一定的驗(yàn)證。 此液壓沖擊鏟采用高速開(kāi)關(guān)閥的控制方式，與目前成型的液壓沖擊器相比，具有