论文摘要
强夯机强夯施工过程中反复将夯锤起吊到一定高度后,利用自动脱钩装置释放夯锤或带绳自由落下,给地基以强大的冲击能量的夯击,使土中出现冲击波和冲击应力,以此来强化地基土,实现增加其承载能力的目的。强夯过程中基础产生的强大冲击波使强夯机产生强烈的振动,研究减小此冲击载荷对强夯机结构的影响,对提高强夯机的作业效率、延长其使用寿命是必要的。本文所研究的CGE800型强夯机,在工作时通过支脚液压缸传递地面和整车之间的主要载荷,属于大型复杂非线性系统。在动力学分析中,其主要部件的柔性变形及支脚液压缸的支承对系统动态性能的影响不可忽略。常规的简化解析计算方法或应用传统的刚体动力学分析软件仿真难以获得真实的系统动态参数本文应用动力学仿真软件ADAMS,结合三维实体设计软件Pro/E和有限元分析软件ANSYS构建了CGE800型强夯机的虚拟样机机械系统模型,并利用ADAMS/View模块完善了系统中提升钢丝绳和地面模型,利用ADAMS/Hydraulics模块构建强夯机的液压系统模型。完成了强夯机突然卸载和受到地面的冲击载荷工况下整机机械系统模型的动力学分析,实现了机液一体化仿真。通过分析仿真结果中关键部件的位移、关键液压元件的压力和流量等数据,提出在强夯机液压系统中添加蓄能器的方法来减弱地面的冲击载荷对强夯机的作用,并通过仿真验证了此方法是可行性,并根据仿真结果提出了相关液压元件的设计准则。本文的研究工作为采用虚拟样机技术分析复杂工程机械动态性能做了有意义的尝试,获得到了一些经验,并对强夯机的设计提供了有价值的参考。