随着科技的进步,新设备的不断涌现,橡胶空气弹簧的应用领域也随之得到了进一步拓展。其中,空气弹簧在新型高频破碎锤设备上的应用就是一个典型的实例。而关于空气弹簧在高频破碎锤使用工况下的特性*却几乎没有,本文针对一种新型高频破碎锤减振系统用双曲囊式橡胶空气弹簧进行了系统的分析和*。帘布层是空气弹簧的重要组成结构,同时帘布层的建立一直以来是一个难点问题。

本文就帘线角的控制理论以及弹簧实体建立过程中需要注意的关键步骤进行了详细介绍,并基于CATIA三维软件很好的解决了空气弹簧实体模型建立中的难点,成功创建了空气弹簧实体模型。以前很多关于橡胶空气弹簧的*大多是建立在使用经验和反复试验的基础上,这种方法既浪费大量的时间成本又浪费大量的金钱成本,早已跟不上时代前进的步伐。随着计算机技术的发展和有限元理论的逐渐成熟,对空气弹簧的*渐渐转向了有限元技术加实验验证的方法上来。本文利用在国际上得到广泛认可的ABAQUS有限元软件对空气弹簧进行了有限元模型的建立,并在此基础上对其进行了相关特性分析。

在提取的空气弹簧内部压力变化曲线图中显示了本文所建空气弹簧有限元模型的客观正确性。此外,空气弹簧的充气、压缩以及拉伸的模拟过程均符合客观实际。初始气压是影响空气弹簧的弹性特性的重要因素之一,为了*其对空气弹簧弹性特性的影响规律,本文针对此影响因素进行了仿真分析。结果显示,初始气压的增大有利于提高空气弹簧的承载能力,但改变空气弹簧的初始充气压力对改变空气弹簧的垂直刚度影响较小,并且空气弹簧初始内压被控制在0.8 MPa左右很佳。

帘布层数的多少是影响空气弹簧弹性特性的另一个重要因素,本文通过仿真得到了帘布层数对空气弹簧垂向特性的影响曲线图,不同帘布层对空气弹簧输出加速度影响曲线图以及不同帘布层的空气弹簧对应的输出加速度频域曲线图。结果显示,帘布层数对空气弹簧初始承载能力以及空气弹簧垂向刚度的影响相对较小,几乎可以忽略,并且将空气弹簧帘布层数控制在3层或4层为*。

此外,高频破碎锤的工作频率相对很高,不同频率的载荷对空气弹簧输出特性可能存在一定的影响。为了探索该影响因素对空气弹簧的影响,本文仿真出了不同载荷频率对空气弹簧输出加速度的影响曲线图以及不同外界载荷频率下的空气弹簧输出加速度频域曲线图。

分析结果显示,外界载荷频率对空气弹簧的输出特性几乎没有影响,主要受其自身因素的影响。为了进一步验证有限元仿真结果的正确性,本文对所*空气弹簧进行了实验测试,并运用*于振动和噪声分析的AVANT系列MI-7016型数据采集与分析系统进行了实验数据采集,实验数据通过滤波等信号处理后所得结果与仿真结果吻合度很高,进一步验证了仿真数据的正确性