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关于凿岩机方面论文例文,与我国液压凿岩机设计现状与建议相关论文目录怎么自动生成
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.1关于凿岩机冲击机构设计理论4.1.1三段法理论
认为活塞往复运动一个周期是由活塞回程加速、回程减速、冲程加速三个阶段组成的.4.1.2设计变量理论
将一个无量纲数称为设计变量,这个无量纲数可以是：
（1）冲程时间与活塞运动周期之比；
（2）活塞回程加速度与冲程加速度之比；
（3）活塞行程与可能最大行程之比；
（4）活塞后腔受压面积与前腔受压面积之比,很明显,第四个无量纲数最直观,最易检验.
4.1.3优化设计理论
根据以下5个设计目标,求得一个最佳设计变量.
（1）蓄能器容积变化的最大值最小；
（2）蓄能器隔膜震动次数最小；
（3）能量利用效率最高；
（4）冲程时,最大瞬时流量最小；
（5）回程时,最大瞬时流量最小.
4.2关于换向阀设计理论
4.2.1换向阀中位正开口理论
换向阀在中位时,换向阀的高压窗口与低压窗口都有微小开启,叫正开口.认为正开口有益于冲击机构性能改善.主张应该
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4.2.2换向阀最优行程理论
换向阀行程的选取受到阀口通流面积,换向时间与阀耗油量三重制约,存在一个优化点.
4.3关于蓄能器设计理论
4.3.1高压蓄能器与活塞运动的最佳耦合理论
蓄能器的蓄油与排油量不仅与蓄能器的容积有关,而且与系统的工作频率有关,如果蓄能器固有频率选择不合适,即使加大蓄能器容积,也不能增大蓄能器的蓄油与排油量.
在蓄能器结构参数固定,凿岩机进油压力确定的情况下,可以改变蓄能器充气压力来改变谐振频率,使得系统处于最佳工作状态.
这个理论是极有理论研究价值与学术价值的,是一个动态的理论,是北京科技大学首先进行研究的,可惜无人跟进,这方面的论文太少.
4.3.2蓄能器一次振动理论
在活塞运动一个周期内,蓄能器隔膜只有一次振动.这个理论已经包含在第4.1.2小节的优化设计理论中了,这是一个静态的理论.
4.4关于信号孔位置
4.4.1活塞回程换向信号孔位置的计算
这个理论是由北京科技大学与中南大学提出的,这是极其重要的计算,缺了这个计算公式,无法进行凿岩机的图纸设计.
4.4.2活塞冲程换向信号孔位置的确定这个理论是由北京科技大学与中南大学提出的,这也是极其重要的计算.既不能换向太早,使得撞击钎尾时,活塞已经被减速,也不能换向太晚,造成活塞二次打击钎尾.
4.5钎尾反弹缓冲动力计算
研究这个理论的有浙江大学张新等人,广东工业大学机电工程学院刘智等人,中南大学机电工程学院赵宏强等人,杨国平等人,难能可贵的是,张新做了实验研究,有实验曲线图.
4.6其他理论
（1）活塞密封间隙与长度优化理论；
（2）活塞空打缓冲结构计算；
（3）冲击频率无级调节自动换挡理论.
以上3种理论均有论文发表,就不一一论述了.
5我国液压凿岩机设计研究亟待解决的问题
5.1换向阀的结构尺寸问题
（1）换向阀中位负开口的优缺点分析；
（2）最优负开口量的计算与实验验证；
（3）换向阀最优行程理论与实验验证.
5.2活塞与缸体结构尺寸问题
（1）活塞前后腔面积的确定及优化；
（2）活塞回程换向信号孔位置的确定；
（3）最优冲程换向信号孔位置计算与实验验证.
5.3蓄能器与活塞运动的最佳耦合理论
研究蓄能器隔膜的动态频率响应,蓄能器最佳充气压力的计算.
5.4钎尾反弹缓冲系统动力计算与实验验证
不但研究缓冲机构本身,进行静力学计算,更要研究钎尾反弹缓冲系统的动态响应,将缓冲机构,钎具与缓冲液压油路作为一个系统,研究缓冲活塞的频率响应,缓冲液压系统是否能有效吸收钎尾反弹的能量,又是否能迅速将钎头重新抵紧岩石.
5.5凿岩机反打系统动力计算
既要研究反打机构本身,进行静力学计算.更要将反打机构与反打液压油路作为一个系统,研究反打活塞的位移,运动速度与冲击能量.
5.6零件的气蚀与腐蚀问题
（1）活塞前后腔气蚀问题的计算与解决方法；
（2）凿岩机壳体联接平面点蚀的原因与预防.
6我国液压凿岩机设计研究的学术建议
6.1反求法
对国外高端液压凿岩机结构尺寸的分析,用反求法研究凿岩机冲击机构的设计计算公式与方法.反求法基本属于归纳法,反求法需要统计多台高端液压凿岩机的结构尺寸,统计数据越多,代数计算公式越接近实际,设计指导作用越大.这方面的工作似乎还没有人去做.
6.2验证法
将我们国内的设计理论,如用最佳设计变量理论,换向阀最优行程理论,蓄能器设计理论,分析国外高端液压凿岩机的结构尺寸、充气压力等参数,检验是否符合我们的理论.如果大致符合,则验证了我们理论的正确性,如果相差很大,则要寻找原因.
6.3代数计算公式研究
6.3.1液压凿岩机设计研究方法的分类
理论分析与公式计算,实验研究,计算机数值仿真是凿岩机设计研究的三驾马车.
三段法,最佳设计变量等属于理论分析计算.
理论分析与公式计算是凿岩机设计研究的基础,是实验研究与数值计算的的基础与指导.
6.3.2液压凿岩机代数设计计算公式的建立
公式计算必须将凿岩机的物理（实际）模型简化为力学模型,再进一步简化为数学模型,再简化为代数公式.简化必须是合理的,不能与力学模型有大的矛盾和冲突.
在不断的简化中,必然有失真,这时就要用经验系数去校正.这方面我们还有许多工作要做,对每一结构类型的凿岩机,都可以研究出一套基本通用的计算公式.
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6.3.3液压凿岩机代数设计计算公式的输入输出
代数公式计算输入的是冲击能,冲击频率,冲击末速度,进油压力,输出的是活塞质量,活塞前后受压面积,活塞行程,信号孔位置,阀的结构尺寸,阀行程,开口量,凿岩机进油流量等等.
6.4强化实验研究
6.4.1液压凿岩机实验的分类
在理论分析指导下的实验研究是必不可少的,我们的力学模型,数学模型是否正确,简化是否合理,都需要实验验证.数值仿真计算就更需要实验验证了.
这里所说的实验主要是凿岩机内部机理实验,也可是型式实验,而不是出厂实验.
6.4.2液压凿岩机实验的规范
实验的各种条件,包括样机,液压系统,测量方法,仪器仪表,都应该是明确的,实验的结果应该是真实的,可重复的,重复实验的误差应该进行分析.实验的时间、地点与参加人应该注明.
6.5数值计算研究
6.5.1数值计算的定义
数值计算就是虚拟样机技术,因此数学模型要尽可能逼近力学模型与物理模型,数值计算需要输入的数据很多,需要详细的凿岩机图纸数据,否则不能称之为虚拟样机.
数值计算又叫动态仿真,我国在数值计算方面的论文太多了.有基于AMESim的仿真,基于Simulink的动态仿真,基于MATLAB的计算机仿真,准匀加速度法仿真计算,键合图方法仿真,等等.
6.5.2液压凿岩机数值计算输入输出的基本要求
冲击机构数值计算中,进油流量必须是输入值,而压力是输出值.
数值计算输出结果不能仅仅是冲击能,冲击频率等,必须能输出活塞运动速度、位移,换向阀的速度、位移,活塞前后腔压力的曲线.并且能够描述出液压油的空化与气蚀现象.
数值计算的结果曲线应该用实验曲线验证,未经实验验证的仿真计算是不可信的.
数值计算的结果应该是真实的,不能弄虚作假,其他人也可以重复运行程序.6.5.3液压凿岩机数值计算程序的基本要求
数值计算的程序应该模块化,数值计算需要花费大量的精力与时间,不是一个人短时间能够完成的,因此数值计算的程序应该模块化,可以由一组人员分工,进行编写.
数值计算程序应该界面友好,参数的改变,应在界面中进行,而不应在程序中进行.
数值计算的模型与程序应该是持续改进的,和所有的计算机软件一样,应该有版本号.液压凿岩机数值计算程序应该通用工具化,不要搞成专用工具.不能只有作者自己用,换一个人就不能用.
6.5.3液压凿岩机数值计算程序的难点
虚拟样机技术是一项浩繁的工程,但是并不是遥不可及.内燃机的燃烧过程,牵涉到化学,燃烧学,热学,力学,都可以做到数值仿真,并且在发动机设计中起到重要作用.冲击机构的数值仿真也一定能做到,但是这要求有一个精干的团队和一个好的实验条件.
数值计算程序都是针对某一个特定的图纸的,因此通用性较差.不要指望适合于单腔回油的凿岩机,也能适合非单腔回油的凿岩机.也不要指望适合于芯阀结构的凿岩机,也能适合套阀结构的凿岩机.这也是数值计算应用的一个难点.我们至少应该做到,对某一相同结构类型的液压凿岩机,具有通用性.
7我国液压凿岩机设计研究的政策建议
7.1以企业为主体,产学研结合
过去几十年,
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