型号齐全轮式挖掘机荆州管道挖土机挖掘机 全新农用反铲挖掘机基于函数链神经网络的土壤振动掘削阻力软测量模型液压缸压力由16．5MPa减小至13．7MPa，即减小了16．97％。另外，从铲斗液压缸压力的减小程度来看，随着振幅的增大，液压缸压力减小的程度越来越小，而且振幅从4mm 增大到8mm的过程中，液压缸压力下降地很快，从8mm增大到12mm的过程中，液压缸压力下降的很慢且逐渐趋于平缓。由此可知，虽然振幅较大时对降低液压缸压力比较有利，但是当振幅增大到一定数值时，再继续增大幅值的掘削效果会不明显。同样，振动掘削时的振幅也会对岩土抗剪强度和振动掘削的工作机构产生较大的影响。当振幅增大时，土壤颗粒运动的位移增大，振动冲击波在土壤传播的距离远，这将有利于土壤内摩擦力的迅速减小。但是振幅过大将导致液压振动掘削的各工作机构(主要指铲斗)的颤振幅度增大，从而引起机械零部件的过早损坏，增加机械的维修次数。另外，由于铲斗的振动是通过控制系统控制液压阀进而控制液压缸来实现的。如果施加过大的振幅，或者较长时间的振动，同样易造成液压元件的冲击损坏。所以，综合考虑振幅对掘削效果、工作机构、作业效率的多方面要求，试验所选取的振幅以8～12ram 为宜。因此，振动掘削时应尽量采用较大的振幅，但是一味的增大振幅并不会使振动掘削阻力持续降低。同时，还应该考虑振幅过大时对工作机构机械、液压装置的强烈冲击与损坏等问题。 5．1．5插入速度对振动掘削阻力的影响 联系方式: 杨先生：当插入速度分别取5cm／s、10cm／s、15cm／s、20cm／$、25cm／s，掘削深度为10cm时，相同的振动频率f=20Hz和振幅A--8mm时，所测得静力掘削和振动掘削时铲斗液压缸工作压力更大值P。邮、见～的试验数*据如表5—5所示。表5-5插入速度对铲斗液压缸压力影响的试验数*据由表5．5可以发现，铲斗插入速度对铲斗液压缸压力影响较大。首先，静力掘削时的液压缸压力明显比振动掘削时的压力大很多。而且振动掘削时压力比更小为79．45％，即振动掘削比静力掘削的液压缸压力更多减小20．55％。其次，振动掘削时，铲斗液压缸压力明显呈现出随着插入速度的增大而增大的趋势。当插入速度由5em／s增大到 25cm／s时，液压缸压力由13．4MPa增大至17．4MPa，即增大了29．85％。从5个压力比的减小程度来看，随着插入速度的增大，铲斗液压缸压力减小的程度也越来越大。造成上述的原因是：在相同的时间里，铲斗的插入速度越大，已经被挖起的土壤不断地堆积在铲斗里使土楔体的外负载压力也越大，从而导致振动掘削阻力迅速的增大。 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由此可知，为了获得较小的振动掘削阻力，应该选择适当的插入速度。从尽量减小振动掘削阻力的目的来说，应当采用较低的插入速度，但是从提高振动掘削作业效率方面来看，过低的插入速度会导致作业效率的降低，且不利于提高土壤的破碎效果。联系方式: 杨先生：5．1．6不同土壤类型对振动掘削阻力的影响为了提高对比试验的可靠性和可重复性，以粉质粘土、坚硬粘土以及密实红砂土等三种不同土壤作为振动掘削土壤条件，并采用相同的振动掘削的振动参数：振动频率， =20I-Iz，振幅A--8mm，插入速度V---15cm／s，掘削深度为10cm时，重复进行了5次振动掘削操作，所测得的液压缸压力为每次振动掘削操作的液压缸压力更大值P2max，如表 5-6所示。袁5-6不同类型土壤对铲斗液压缸压力影响的试验数*据由表5-6可以看出，振动载荷作用于软塑状态的粉质粘土时，铲斗液压缸压力的平均值为20．96MPa；振动载荷作用于含水量较少的坚硬粘土时，铲斗液压缸压力的平均值为17．4MPa：而振动载荷作用于干性密实红砂土时，铲斗液压缸压力的平均值为 14．6MPa。因此，振动掘削软塑状态的粉质粘土时，由于该土质的粘聚力和含水量均较高，造成土颗粒与土颗粒之间、土壤与铲斗斗壁之间的粘附能力增强，从而导致液压缸压力更大，不利于振动掘削：而对于含水量较少的坚硬粘土和干性密实红砂土，由于土壤表现出较强的内摩擦力，在振动载荷的作用下，液压缸压力大大减小。对比试验结果表明，振动载荷对软塑状态粘土振动掘削阻力的影响较小，对坚硬粘土和干性密实红砂土振动掘削阻力的影响较大。 5．2振动掘削过程振动参数优选匹配 5．2．1振动掘削过程振动参数优选试验在相同的土壤条件以及相同的掘削角度的情况下，当采取高频率、大振幅和低插入速度时，可降低土壤振动掘削过程的振动掘削阻力。选定振动频率、振幅和插入速度3 个振动参数作为试验因素，每个因素选择3个水平。试验步骤如下： ①自然因素的编码。若令z掣、zu、zoj、今和而分别表示第．『个自然因素的上水平、下生产厂家机械孙