隨著科技的進步,新設備的不斷涌現,橡膠空氣彈簧的應用領域也隨之得到了進一步拓展。其中,空氣彈簧在新型高頻破碎錘設備上的應用就是一個典型的實例。而關于空氣彈簧在高頻破碎錘使用工況下的特性*卻幾乎沒有,本文針對一種新型高頻破碎錘減振系統用雙曲囊式橡膠空氣彈簧進行了系統的分析和*。簾布層是空氣彈簧的重要組成結構,同時簾布層的建立一直以來是一個難點問題。

本文就簾線角的控制理論以及彈簧實體建立過程中需要注意的關鍵步驟進行了詳細介紹,并基于CATIA三維軟件很好的解決了空氣彈簧實體模型建立中的難點,成功創建了空氣彈簧實體模型。以前很多關于橡膠空氣彈簧的*大多是建立在使用經驗和反復試驗的基礎上,這種方法既浪費大量的時間成本又浪費大量的金錢成本,早已跟不上時代前進的步伐。隨著計算機技術的發展和有限元理論的逐漸成熟,對空氣彈簧的*漸漸轉向了有限元技術加實驗驗證的方法上來。本文利用在國際上得到廣泛認可的ABAQUS有限元軟件對空氣彈簧進行了有限元模型的建立,并在此基礎上對其進行了相關特性分析。

在提取的空氣彈簧內部壓力變化曲線圖中顯示了本文所建空氣彈簧有限元模型的客觀正確性。此外,空氣彈簧的充氣、壓縮以及拉伸的模擬過程均符合客觀實際。初始氣壓是影響空氣彈簧的彈性特性的重要因素之一,為了*其對空氣彈簧彈性特性的影響規律,本文針對此影響因素進行了仿真分析。結果顯示,初始氣壓的增大有利于提高空氣彈簧的承載能力,但改變空氣彈簧的初始充氣壓力對改變空氣彈簧的垂直剛度影響較小,并且空氣彈簧初始內壓被控制在0.8 MPa左右很佳。

簾布層數的多少是影響空氣彈簧彈性特性的另一個重要因素,本文通過仿真得到了簾布層數對空氣彈簧垂向特性的影響曲線圖,不同簾布層對空氣彈簧輸出加速度影響曲線圖以及不同簾布層的空氣彈簧對應的輸出加速度頻域曲線圖。結果顯示,簾布層數對空氣彈簧初始承載能力以及空氣彈簧垂向剛度的影響相對較小,幾乎可以忽略,并且將空氣彈簧簾布層數控制在3層或4層為*。

此外,高頻破碎錘的工作頻率相對很高,不同頻率的載荷對空氣彈簧輸出特性可能存在一定的影響。為了探索該影響因素對空氣彈簧的影響,本文仿真出了不同載荷頻率對空氣彈簧輸出加速度的影響曲線圖以及不同外界載荷頻率下的空氣彈簧輸出加速度頻域曲線圖。

分析結果顯示,外界載荷頻率對空氣彈簧的輸出特性幾乎沒有影響,主要受其自身因素的影響。為了進一步驗證有限元仿真結果的正確性,本文對所*空氣彈簧進行了實驗測試,并運用*于振動和噪聲分析的AVANT系列MI-7016型數據采集與分析系統進行了實驗數據采集,實驗數據通過濾波等信號處理后所得結果與仿真結果吻合度很高,進一步驗證了仿真數據的正確性