通用小型农用超小型挖掘机昭通管道挖土机微型挖机多少钱一台

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通用小型农用超小型挖掘机昭通管道挖土机微型挖机多少钱一台挖土机振动掘削阻力的影响因素分析
要了解各工作参数对液压挖掘机铲斗液压缸压力的影响，先了解激振频率、振
幅和插入速度等参数对液压挖掘机液压缸压力的单影响。由于各参数是相互关联的，
在测量某一参数对液压缸压力的影响时，尽可能保持其他参数不变。
5．1．1振动掘削深度对振动掘削阻力的影响
为了验*正在振动掘削条件下振动掘削深度对阻力的影响，振动掘削深度d分别取
5era、lOom、15cm、20cm、25cm，振动掘削角度p=20。、振动频率y=20Hz、振幅A
=8mm和插入速度V=15cm／s，掘削土壤为密实红砂土，静力掘削和振动掘削时测得的
液压缸工作压力p1和p2如表5-l所示。
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杨先生：

表5．1振动掘削深度对铲斗液压缸压力影响的试验数*据
由表5—1可以得知，振动掘削深度的变化对振动掘削阻力的影响较大。，静力
掘削时的液压缸压力明显比振动掘削时的压力要大。而且振动掘削时压力比更小为
66 第五章基于函数链神经网络的土壤振动掘削阻力软测量模型
87．31％，即振动掘削比静力掘削的液压缸压力更多减小了12．69％。
其次，振动掘削时，液压缸压力大体上是随着振动掘削深度的增加而增大的。当振
动掘削深度从5cm增大到25cm的过程中，液压缸压力由9．9MPa增大到17．9MPa，即
压力增大80．80％；从另一方面分析，振动掘削深度由5cm增大到25em的过程中，振动
掘削时的液压缸压力与静力掘削时液压缸压力的压力比分别减小了2．95％、5．74％、
9．53％、11．50％和12．69％。从这5个压力比的减小程度来看，随着振动掘削深度的增加，
液压缸压力减小的程度却越来越大。由此可知，振动掘削深度较大时对降低液压缸压力
比较为有利，但是随着振动掘削深度的增加，由于土壤本身的自重作用，振动掘削效果
可能会不那么明显。
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杨先生：

5．12振动掘削角度对振动掘削阻力的影响
为验*正在振动掘削条件下铲斗的振动掘削角度对阻力的影响，振动掘削角度P分别
取100、20。、30*、40。、50。，相同的振动掘削深度dfloem、振动频率f=20I-iz、振
幅A=8mm和插入速度Vffil5cm／s，掘削土壤为密实红砂土，静力掘削和振动掘削时测
得的液压缸压力p1和p2如表5—2所示。
表5．2振动掘削角度对铲斗液压缸压力影响的试验数*据
由表5—2可以得知，振动掘削角度的变化对振动掘削阻力有较大的影响。，振
动掘削条件下的液压缸压力明显比静力掘削条件下的液压缸压力要小，且振动掘削时的
压力比更小为82．78％，即振动掘削比静力掘削的液压缸压力更多减小了17．22％。
其次，随着振动掘削角度的增加，液压缸压力都是先减小后逐渐增大。在振动掘削
条件下，当振动掘削角度从10。增大到50。的过程中，液压缸压力先由12．1MPa减小
到10．1MPa然后又增大到13．2MPa，且振动掘削角度pffi20。时的液压缸压力更小。由
此可以发现，振动掘削角度p=20。左右是较为合理的振动掘削角度。试验结果表明，
振动掘削角度越小，铲斗液压缸压力也越小，但是两者之间不是标准的线性关系。
5．1．3振动频率对振动掘削阻力的影响
当振幅A'-8mm和插入速度V=15cm／s，掘削深度为10cm时，振动频率分别取5Hz、
10Hz、15Hz、20Hz、25Hz、30Hz，振动掘削时测得的液压缸工作压力p2更大值如表
5—3所示。
由表5．3可以得知，在改变振动频率的情况下，对密实红砂土进行振动掘削试验的
67 第五章基于函数链神经网络的土壤振动掘削阻力软测量模型
结果表明，振动频率的变化对振动掘削阻力的影响较为复杂。
表5．3振动频率对铲斗液压缸压力影响的试验数*据
振动掘削时，液压缸压力并不是一直随着振动频率的增大而减小的。当振动频率从
5Hz增大到20Hz的过程中，液压缸压力由19．1MPa减小到14．5MPa，即压力减小24．09％：
当振频率由20Hz继续增大到30Hz的过程中，液压缸压力却由14．5MPa增大到18．3MPa，
即压力增大26．2％。由此可以得知，当振动频率产20Hz时，液压缸压力达到更小值。
通过研究振动频率对液压缸压力的影响可知，在达到试验的更佳振动频率20Hz之
前，随着频率的增大，液压缸压力逐渐减小，这是由于随着频率的提高，土壤孔隙水压
力上升的很快，即土壤抗剪强度下降的很快。但是，当激振频率达到20Hz以后，随着
振动频率的升高，土壤的孔隙水压力不再升高，故抗剪强度也不再减小，导致铲斗液压
缸压力并不会继续减小。
从以上的分析可知：对于试验所采用的密实红砂土而言，当铲斗激振频率为20Hz
时，振动掘削阻力更小，振动掘削效果更好。这是因为20Hz是掘削密实红砂土的更佳
振动频率，在这一频率附近，土壤内部的颗粒完全处于运动状态，所以颗粒之间的连接
力已经很弱，此时若再有外力作用，颗粒会迅速趋于破碎。土壤的对外表现是在这一振
动频率下呈现出了较大的变形量。以上的试验结论与振动理论分析完全吻合。也就是说，
振动载荷的主要作用是改变土壤内部颗粒的静止状态，减弱土颗粒间的连接，为振动掘
削创造条件。
另外，对于不同的土壤，由于其本身的特性参数大不相同，所以它们的更佳振动频
率也是不一样的，即使采用相同的激振频率，对土壤的掘削效果也是不同的。
5．1．4振幅对振动掘削阻力的影响
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杨先生：

当振动频率f=20Hz和插入速度V---15cm／s，振幅分别取4mm、6mm、8mm、10mm、
12ram，掘削深度为10em时，所测得振动掘削时铲斗液压缸工作压力更大值p2一的试
验数*据如表54所示。
表5—4振幅对铲斗液压缸压力影响的试验数*据
由表5—4可以得知，振幅的改变同样会较大的影响液压缸压力的变化。振动掘削时，
液压缸压力明显呈现出随着振幅的增大而减小的趋势。当振幅由4mm增大到12ram时，
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