高风压无阀式潜孔冲击器的气缸结构优化及其性能分析

对高风压无阀式潜孔冲击器的气缸进行局部结构优化。通过对冲击器结构与工作原理的分析,建立起其冲击系统的模拟模型,并利用MATLAB进行模拟计算。研究结果表明:在气缸内部增加了一个过渡带,使得后气室进气长度发生了改变;在后气室进气长度等于临界值时,活塞的实际行程最短,频率最高,而活塞单次运动的冲击末速度、冲击功和耗气量基本不变。在气源压力为2 MPa时,后气室进气长度为10 mm时,冲击器的实际行程最小,频率最大,相较于上一代冲击器,频率提高了约9. 3%,其他性能参数与之基本相近,整体性能大幅度提高。研究结果对于高风压无阀式冲击器设计和优化具有参考价值。     

机电控制液压冲击器工作原理与技术优势研究

液压冲击器的工作对象较为多样化，而不同对象的物理特性又有所不同，每一个冲击对象的破碎都有一个最低破碎冲击能的要求，当冲击器施加的冲击能低于或大大高于工作对象的最低破碎冲击能时，破碎时的破碎比功将大幅度增加，破碎效率会降低。为了在工作中取得最加效果，这就要求液压冲击器根据冲击对象的不同性质，不断调节冲击能和冲击频率。     

液压缸驱动重锤式冲击器性能的理论解析

分析了液压缸驱动重锤式碎石机冲击器的结构及其工作原理,建立了该液压冲击器的数学模型．在此基础上,利用样机ＹＳ－５０Ａ 型液压碎石机冲击器的主要结构参数,从理论上分析了插装锥阀的开口量、冲击器的偏斜角度、系统供油压力和驱动缸有效作用面积比对其性能的影响．结果表明,这种液压缸驱动重锤式冲击器效率较高,易于实现大冲击能,其冲击频率在一定范围内无级可调,并可在较大偏斜角度情况下进行有效破碎作业．为新型大冲击能、低频无级可调式液压冲击器的研制提供了重要的理论依据．     

冲击器测试方法初步总结

本文初步总结了冲击器测试实践。对φ200型冲击器的冲击功、冲击频率、压风消耗量和机械效率等主要性能指标进行了系统地测试和计算,并探讨了各项性能指标与管路风压之间的关系。研制了触点转换器,提出了用测量活塞冲击末速度的方法来衡量冲击功,简单易行,宜于推广。还研制了气缸压力和活塞位移转换器,测定了φ200型冲击器的动力图,揭示了压风推动活塞的运动规律,为探索合理的冲击器(或凿岩机)结构与配气参数提供了必要的依据。     

进油口管径对液压冲击器冲击压力和流量的影响

为了给液压冲击器的系统研究及结构优化提供必要的实验依据,进一步研究了液压冲击器压力油入口尺寸变化对其动态压力和流量影响.以某冲击器做主要研究对象,利用测试液压冲击机械冲击性能的模拟载荷试验装置从试验角度对其进行实验,到了液压冲击机构工作中进油口管径尺寸对压力和流量影响的变化曲线和二者波动程度与油管直径尺寸之间的关系.结果表明:进油口管径直接影响液压冲击器冲击压力和流量的脉动值,在同频档下管径越小,冲击压力脉动愈大,则流量波动愈小.     

油基钻井液驱动下射流式液动冲击器的动态特性分析

在油气勘探领域,射流式液动冲击器常被用来加速硬岩钻井,降低钻柱摩擦,解决钻头粘滑等问题。实验表明,利用清水不能准确预测实际钻井中油基钻井液驱动的射流式液动冲击器性能。采用模拟和实验相结合的方法,研究了油基钻井液对射流式液动冲击器的动态特性的影响。结果表明,油基钻井液密度和固相颗粒对液动冲击器的压力降及运动特性具有显著影响。在液动冲击器的工作流量范围内,由于高速流体的剪切稀释特性,油基钻井液的非牛顿流变特性对其输出特性影响不大。总的来看,射流式液动冲击器可以在油基钻井液中稳定工作,具有正常的动力水平和良好的适应性。     

结构参数对液压冲击器工作性能的影响

为研究结构参数对液压冲击器工作性能的影响,采用AMESim软件与Simulink软件联合仿真的方法实现对冲击器换向阀的控制,模拟仿真得出液压冲击器运动规律的特性曲线以及冲击器内部压力的特性曲线等.通过改变某些参数,得出不同的液压冲击器输出性能曲线,以及在调节参数的过程中,液压冲击器的结构参数和系统流量对活塞的冲击末速度和冲击能的影响,研究表明,液压冲击器可以根据被冲击对象的物理性质,进行快速冲击,极大地提高了冲击器的工作效率和能源利用率.     

局部高热流密度器件射流冲击冷板流动传热特性数值研究

为解决大功率雷达等设备中存在的局部高热流密度热管理难题,进行了大幅面、非均匀高热流密度散热技术研究,提出了一种可同时对上下两侧发热面进行冷却的嵌入式射流冲击冷板,开展了受限空间射流冲击冷却过程流动换热特性数值模拟,获得了嵌入式射流冲击冷板内部的流动换热特性,并对射流冲击距离、射流孔直径、冷板体积流量等参数对流动换热性能的影响规律进行了分析。结果表明,对尺寸为50 mm×72 mm、背景热流密度为1.2 W/cm²、布置有8个3 mm×3.5 mm、125 W/cm²高热流密度芯片的发热面,嵌入式射流冲击冷板的换热系数分布特点可满足局部高热流密度散热需求,且在射流冲击距离为3 mm、射流孔直径为2 mm时,综合考虑换热性能与压降后的冷板性能最佳,在冷板体积流量为5.5 L/min时,芯片最大温升为15.6℃,压降为3.917 kPa。所提嵌入式射流冲击冷板及研究结果可用于局部高热流密度器件热管理。     

组合式射流冲击冷却壁面稳态传热特性仿真分析

射流冲击是一种具有较高的局部换热效率的换热方式,具有重要的工程应用价值.以流体仿真软件Fluent为工具,设计了多个喷嘴组合式的射流冲击冷却模型,研究了组合式射流垂直和倾斜冲击壁面时的稳态传热过程,讨论了喷嘴倾角和间距对壁面传热特性的影响.发现随着斜喷嘴倾角增大,组合式射流的壁面平均努塞尔数先逐渐增大然后减小;组合式射流继承了单束直射流和斜射流的优点,在保证滞止区传热效率较高的同时,有效地提高了射流下游的传热效率并使壁温分布更加均匀;当斜喷嘴靠近直喷嘴时,组合式射流整体传热特性与单束斜射流相似;当沿横向和纵向增大斜喷嘴与直喷嘴间距时,壁面平均努塞尔数均增大.     

新型液压冲击机械的工作原理与控制方案设计分析

随着生产力的向前发展,特别是矿产资源开发和公路铁道建设工程投入的进一步加大,作为主要工程机械之一的液压冲击机械得到了迅速发展。人们开始研制能够适应不同工作状况的液压冲击机械来满足工程实际要求。为适应钻凿(破碎)不同物理性质的岩石,要求液压冲击器的工作参数可以调节,以适应多种情况的岩石,提高其适应范围和工作效率。目前世界上很多厂家生产的液压冲击机械都具有调节工作参数的功能。按照它们工作参数调节原理的不同,可归纳为行程控制方式、流量控制方式、压力反馈控制方式。     

低透气性煤层水射流瓦斯增透关键技术研究

低透气性煤层瓦斯抽采问题一直是中国煤炭企业在安全生产中的一个重要课题。基于流体连续介质理论,联立连续性方程、Euler方程、能量方程及张量总和表达式建立水射流冲击煤体的控制方程,给出射流压力与射流流速及流量的关系式,确定射流压力与射流流速及流量之间呈正相关趋势。通过ANSYS/LS-DYNA模拟研究水射流压力与切割半径间的关系,结果表明射流压力越大,切割深度越远,但切割压力越大,伴随而来的峰值应力不稳定现象越剧烈;冲击水压为60 MPa时,冲击深度趋于平缓峰值,冲击效率较高。采用实验室实验方法确定水射流喷口半径,初步检验水射流对低渗透煤体的切割效果良好。工业性试验结果表明水射流增加了煤体贯通裂隙,扩大了瓦斯的渗出范围,瓦斯抽采效率明显提升。     

机电控制液压冲击器总体工作方案分析

为了在不同工况下高效率破碎工作对象,传统的输出特性单一的液压冲击器已不能满足要求,需要对液压冲击器的输出特性作相应的调节以便在各种工况下处于最优的工作状态;而且还要提高液压冲击器的工作稳定性和降低生产成本,扩大使用范围。近年来,根据控制方法和设计概念的不同,调节液压冲击器输出工作参数的常用方法主要有两种：液压冲击器行程反馈调节方法,改变液压冲击器供油流量的调节方法。     

有阀型风动冲击器的CAD(毕业设计论文)

本文运用计算机模拟方法,深入研究了有阀型风动冲击器内部工作的动态历程,得到了不同条件下气室压力和活塞的运动规律,冲击功,冲击频率,活塞到位情况等工作性能参数,同时借助计算机高分辩率绘图的功能,使活塞运动情况直观地表现出来。     

单级压力调节阀的阻尼孔射流响应特性分析

为揭示带阻尼孔的压力调节阀的稳定性机理,运用流固耦合方法计算了阶跃和周期性流量脉动信号激励下阀芯的响应过程,得出了不同阀腔结构条件下阀芯的轴向振动特征和阀口前端阀芯表面压力分布及其变化规律。研究发现,阀内阻尼孔射流流束冲击阀芯表面,使得阀口前端阀芯表面呈现射流冲击区和静压区两部分,阀芯的轴向振动幅值主要取决于射流冲击区和静压区二者液压力的相位差,当静压区和射流冲击区的液压力相位差趋于180°时,阀芯及其轴向振动幅值将大幅减小。研究结果为压力调节阀的设计提供了新思路。     

液压凿岩机结构参数设计方法研究

目前液压凿岩机冲击器结构参数设计,一般仅考虑满足凿岩参数(冲击功、冲击未速、冲击频率或周期)指标、而在参数优化方面尚无成熟的方法。本文则对这一问题进行了探讨,提出冲击器结构参数优化设计可以系统压力脉动及液压冲击最小为目的进行,它具有十分明显的工程意义。为此,将冲击器动力学模型近似简化处理为“等加速”型模型,指出寻求最优结构参数,实质是一个寻求最优“开关”控制问题;由此导出作用在冲击活塞上的液压力与冲击器结构参数的解析关系,使求泛函的极值问题能化为一般函数的极值问题。进而具体给出了以蓄能器容积变化和液压冲击最小为目标,建立指标函数的最优设计方法。     

管系共振及共振射流的特点

本文简要地介绍了管系共振的概念及管内瞬态流功基本方程。同时还介绍了在试验室内建立的共振系统,以及对共振射流的结构及其打击效果所进行的一系列试验和测定。 用电测法和高速摄影法对共振射流的结构所进行的研究表明,共振射流具有强烈的压力和流量脉动特性。共振射流是由一串液柱所组成的,在喷嘴处共振射流的峰值压力比平均值能提高一倍左右。通过冲击测力靶和切割煤样的试验,证明共振射流的打击力和效果比普通射流也有所提高。     

保护气流量对纯镍等离子弧焊接头力学性能的影响

对N6纯镍采用不填丝穿孔等离子弧焊方法研究氧对焊接接头力学性能的影响.结果表明:当其他焊接参数一定时,焊缝的抗拉强度和冲击功随着保护气流量的降低而提高.当保护气气体流量达到15L/min时,焊接接头的抗拉强度达到最大值324.6MPa,是母材强度的85.4%;焊缝的冲击功达到最大值141.4J,是母材冲击功的65.3%;焊缝显微硬度曲线呈近似"U"形,并随着保护气流量增加而降低;对不同保护气流量下焊缝的室温拉伸断口形貌分析发现,随着保护气流量的增加,气孔缺陷逐渐减少并消失,焊缝断口由脆性断裂逐渐变为韧性断裂.     

倾斜螺纹孔射流传热特性的数值研究

为了提高传统圆孔冲击射流的冷却效果,提出采用螺纹孔来代替圆孔,并采用数值模拟方法研究了倾斜状态下螺纹孔旋转冲击射流的复杂流动状态和传热性能,研究的影响因素包括射流倾斜角(α=45°～90°)、冲击距离(H/d=2,4,6)、雷诺数(Re=6 000～24 000)。研究结果表明:倾斜角和冲击距离对射流空间内旋涡的大小、形状和位置有较大的影响;在倾斜状态下,旋转射流冲击冷却效果要优于圆孔射流,但当α=45°时,旋转射流冲击靶面的对流传热效果会明显恶化;当Re=6 000,α=60°,H/d分别为2、4和6时,旋转射流靶面中心努塞尔数Nu比圆孔射流靶面中心Nu分别高139.9%、107.2%、27.3%;当冲击距离相同时,旋转射流靶面平均努塞尔数高于圆孔射流。与圆孔射流相比,Re≤18 000下提高射流Re,旋转射流能显著增强靶面传热能力。     

油压碎石器结构性能仿真电算的数据分析

根据微机电算分析碎石器结构参数和工作参数的变化对碎石器工作性能的影响,揭示结构参数和工作参数对碎石器性能影响的规律,并得出增加油压、前后缸面积差、冲击行程和活塞质量均可增加单次冲击能量;减小冲击行程、活塞质量可增加冲击频率;增大活塞前后缸面积差可提高冲击效率等相应的结论,对于提高碎石器的设计水平,避免设计的盲目性,缩短研制周期等具有重要作用     

液压落锤式碎石机动力系统配置及能量效率

在研究液压落锤式冲击器工作特性的基础上，提出了定流量和变流量两种可行的液压动力系统配置方案，并对其合理配置途径及能量效率进行了分析和对比，由此计算出实用系列机型的能量效率．研究结果表明，变流量配置优于定流量配置；并且，所研究的液压落锤式碎石机的能量效率不随冲击能的增大而降低．该结论为进一步研制超大型液压落锤式碎石机提供了理论依据．