一种用于误差通道预辨识的气动冲击锤特性分析

针对船舶机械设备主动减振系统的误差通道预辨识问题,研制了一种气动冲击锤作为激励力源。为了解气锤的特性,对其开展仿真和试验研究。首先通过建立气锤气体做功过程的热-机耦合模型和锤头冲击过程的动力学模型,得到锤头冲击速度、冲击力及冲击时间之间的数学物理关系,对比分析活塞组件工作过程的仿真和试验测试结果;然后探讨复位弹簧刚度、活塞与气缸壁之间的黏性阻尼、气缸内的死区容积等结构动力学参数对锤头冲击速度的影响。最后对气锤冲击力的仿真和测试结果进行对比分析,并应用气锤对弹性结构进行传递函数测试,与传统力锤激励的测试结果进行比较,验证气锤对结构动力学特性参数测试的可行性和有效性。

交变气动冲击锤瞬态冲击特性分析

应用一维瞬态应力波特征线法对交变气动冲击锤的冲击系统进行理论分析,研究冲击部件之间瞬态波的传播及撞击接触面撞击力的变化规律。重点利用非线性动力学分析软件LS-DYNA对交变气动冲击锤的冲击系统模型进行仿真计算,并与理论分析结果对比,验证了仿真模型具有较高的可靠性。研究中计算分析活塞初始冲击速度、工作介质性质对撞击接触面撞击力和活塞冲击反弹速度的影响,得出了活塞瞬态动力特性与活塞初始冲击速度和工作介质性质的关系。研究结果表明,不同物理特性的工作介质对应的气动冲击锤瞬态冲击特性也不同。研究结论为进一步研究气动冲击锤以活塞的冲击特性来判断工作对象的性质提供了理论依据和实际参考。

一种双腔射击式气动冲击锤的设计与性能分析

设计了一种结构紧凑的双腔射击式气动冲击锤,建立了该冲击锤工作过程的动力学模型,通过数值求解得到了气动冲击锤冲击速度、位移随时间的变化规律,以及气动冲击锤结构和气动参数对芯锤运动特性的影响。结果表明:芯锤冲击速度随通气小孔的直径增大而增大,当直径增大到一定值后,冲击速度增大不再明显;背压腔排气孔直径的大小在一定范围内会改变芯锤速度的变化趋势,当排气孔直径较小时,芯锤速度先增后减,当排气孔直径增大到一定值后,芯锤速度始终增加;预压气腔的初始体积对芯锤的冲击速度没有影响。同时,采用有限元方法对冲击锤冲击碰撞过程进行了仿真,得到了冲击时间及冲击力的大小。研究表明,所设计的双腔射击式气动冲击锤具有结构轻、冲击力大的特点。

非开挖气动冲击锤的技术现状及研究前景分析

分析了国内外非开挖施工中所使用的气动冲击锤的结构和工作原理,对气动矛、夯管锤和爆管锤三种气动冲击锤的工作原理、适用的施工范围、各自的优缺点、以及典型施工方法进行了论述,并根据目前非开挖施工中提出的技术要求,分析了气动冲击锤与水平定向钻配套施工,是解决在岩石和大块卵砾石地层中铺设管线的一种新的施工方法。

交变气动冲击锤瞬态冲击动力特性研究

交变气动冲击锤是一种手持式的气动冲击机械,随着信息技术与网络技术不断进步,交变气动冲击锤的智能化和瞬态冲击动力特性越来越好,应用越来越广泛。我国对交变气动冲击锤的研究时间较晚,在交变气动冲击锤瞬态冲击动力特性的研究中,相关学者用波动力学理论和实验,证实了活塞冲击反弹状态与工作介质物理特性之间的关系。本文将通过对于交变气动冲击锤的瞬态冲击动力特性进行研究,提高交变气动冲击锤在实际工作中的应用价值。

气垫传动冲击锤钻冲击特性影响分析

针对气垫传动冲击锤钻在传统设计中需进行繁杂试制与实验弱点,提出基于数值模拟的研究方法,以样机测试活塞运动特性曲线为基础,对所建仿真模型进行细化及修正。通过模拟实际工况各种复杂影响因素,实现对锤钻冲击特性快速分析。对影响冲击活塞冲击动力参数输出的关键因素如O型密封圈摩擦力及补气孔孔径进行分析、优化,获得摩擦阻力变化对撞击能影响曲线及补气孔径最优参数范围。该模型及优化结果为此类产品快速设计与性能分析提供新的数值研究方法,对相同结构系统具有实用参考价值。

电驱冲击气锤冲击特性建模与仿真研究

电驱气锤是一种带有高频冲击运动的特殊钻锤。通过建立气动冲击机构的数学模型并进行仿真计算,可快速地实现对各冲击参数的研究。通过对各状态量变化的计算曲线分析表明,AMESim模型准确展现了冲击气锤活塞的运动规律。研究中分析了不同频率范围内,频率、补气孔位置对冲击性能的影响。并在给定输入频率下,确定了补气孔的最优位置范围。该研究方法及结论对同类型气动冲击机构的参数设计具有理论指导意义。

非开挖铺设管线施工方法及其设备技术发展趋势

本文分析了国内外水平定向钻和气动冲击锤两种非开挖施工设备的施工方法，对其工作原理、适用的施工范围、各自的优缺点、以及典型施工方法进行了分析，并论述了非开挖设备技术的三个主要发展方向：由于铺设大管径管线施工要求，非开挖设备向大型化发展；水平定向钻机与气动冲击锤组合施工发展，解决复杂地层管线铺设难题；专用设备与知能设备的开发，实现非开挖设备产品的更新换代。

日本和德国水平定向钻进的成功经验

日本和德国采用Terra-Jet钻进系统和Bentonil HDG膨润土泥浆，成功地在土层和岩石中进行了定向钻进和铺管作业。

芬兰的坚硬岩石钻进

芬兰一家钻进承包商开发了自己的硬岩石钻进系统。采用潜孔气动冲击锤，在花岗岩等地层中施工穿越铁路、河流和公路的钻孔，直径达1220mm，长度为22m，获得了成功。

智能型水平定向钻进铺管设备

介绍“863”课题“智能型水平定向钻进铺管设备”的进展和研究成果,详细说明了样机的主要技术参数和规格。