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柱塞泵變量頭振動(dòng)信號(hào)的頻譜反映的是由柱塞運(yùn)動(dòng)引起的液流脈動(dòng)、油液高低壓油路沖擊脈沖、各部件之間周期性撞擊等所產(chǎn)生的周期性沖擊。柱塞泵變量頭前端、側(cè)端振動(dòng)信號(hào)頻譜圖。頻譜圖中也未見任何異常，說(shuō)明此液壓泵運(yùn)行狀況良好，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符。
壓力脈動(dòng)頻譜分析, 登高車液壓系統(tǒng)在各個(gè)重要的壓力點(diǎn)都設(shè)計(jì)有一個(gè)壓力表，壓力油管的一段與系統(tǒng)壓力油相連，另一端則是與壓力表對(duì)接的測(cè)壓接頭，能夠方便的實(shí)現(xiàn)與壓力表的連接。在原位檢測(cè)中，選用轉(zhuǎn)換接頭將壓力傳感器安裝在壓力油管出壓力。通過(guò)借助系統(tǒng)自帶的壓力測(cè)點(diǎn)測(cè)試系統(tǒng)壓力，不影響登高車的正常工作，保證測(cè)試數(shù)據(jù)的正確性和準(zhǔn)確性。-75-圖5-6柱塞泵壓力測(cè)點(diǎn)的布置調(diào)整柱塞泵的配流盤錯(cuò)配角至偏大角度，此泵出口壓力作為壓力數(shù)據(jù)采集的對(duì)象。此時(shí)采集到的液壓泵出口壓力波動(dòng)曲線。從圖中系統(tǒng)壓力波動(dòng)曲線可以看出，泵口輸出壓力出現(xiàn)負(fù)壓超調(diào)，并呈現(xiàn)一定的周期性，在柱塞泵內(nèi)部主要表現(xiàn)為配流過(guò)程中的流量倒灌，因此也會(huì)引起較大的流量脈動(dòng)，這可能導(dǎo)致液壓系統(tǒng)中氣穴、氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生。驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)前改動(dòng)配流盤角度造成的油液倒灌故障。 油液壓力波動(dòng)頻譜范圍約在0～400Hz，主頻在100～135Hz之間，與柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)不平衡的頻率123.33Hz接近。斜盤故障時(shí)，泵能量集中在基頻和2倍頻上，但基頻的能量比2倍頻大得多，高頻段能量很少。在登高車液壓系統(tǒng)負(fù)載穩(wěn)定的情況下，柱塞泵內(nèi)部結(jié)構(gòu)的周期性沖擊激勵(lì)是系統(tǒng)中壓力油產(chǎn)生壓脈沖的主要因素。
1工況及載荷確定, 吊籃車的工作級(jí)別一般在A3-A6之間。正常情況下臂架上所受的載荷分別有起升載荷、慣性載荷、臂架自重、及風(fēng)載荷等。在變幅平面內(nèi)，吊臂受到:軸向力N1=φ2PQsinθ+Gbsinθ+φ2PQin (1)橫向力H1=φ2PQcosθ+Gbcosθ (2)彎矩M1=e2φ2PQsinθ－e1φ2PQin (3)在回轉(zhuǎn)平面內(nèi)，吊臂受到:橫向力H2=PQtanα+PW2+φ5mbaτ(4)扭矩T=PQe2tanα(5)式中i———滑輪組倍率(吊鉤)，η———滑輪組效率，φ2———起升動(dòng)載系數(shù)，φ5———?jiǎng)恿π?yīng)載荷系數(shù)，θ———吊臂仰角，PQ———額定起升載荷，PQ=(mQ+mo)g(g為重力加速度，mQ為變幅平面起升質(zhì)量，m0為吊具質(zhì)量)，Gb———臂架自重，Gb=mbg(mb為臂架質(zhì)量)，α———鋼絲繩較大偏擺角，取3°～6°，ατ———臂架端部的切向加速度，e1，e2—起升繩導(dǎo)向滑輪軸心和吊鉤定滑輪軸心到吊臂中性軸線的距離，PWΠ———工作狀態(tài)中所受較大風(fēng)載荷。由于吊籃車工作環(huán)境及工作狀態(tài)的不同，會(huì)出現(xiàn)很多種不同的工況，如果每種情況都加以分析，會(huì)大大增加工作量及分析難度，我們可以分析其較大載重量時(shí)的狀態(tài)達(dá)到減小分析難度的目的。以常見的吊籃車為例，其額定起重量為50t，當(dāng)達(dá)到較大仰角45°時(shí)，較大起重力矩為1500kN·m．本文選取此狀態(tài)下的QY50伸縮臂基臂為研究對(duì)象，對(duì)起重機(jī)U型臂截面進(jìn)行分析研究。2參數(shù)化建模和靜力學(xué)分析吊籃車的額定起重量50t，較小額定幅度3m，較大起重力矩1500kN·m，較大回轉(zhuǎn)速度2r/min，基臂長(zhǎng)12．5m，變幅液壓缸鉸點(diǎn)于基臂位置q=5．50m。
基臂模型，網(wǎng)格劃分采用實(shí)體單元，模型見于圖2．圖1吊臂截面圖Fig．1Sectionofboom圖2吊臂模型圖Fig．2Modelofboom2．2伸縮臂靜力學(xué)分析運(yùn)用ANSYSWorkbench對(duì)吊籃車基臂的強(qiáng)度、剛度進(jìn)行分析，得到它們的應(yīng)力云圖、變幅平面位移云圖。伸縮臂基臂的較大應(yīng)力為392MPa，較大靜位移為28．359mm，分別出現(xiàn)在變幅液壓缸交點(diǎn)處和伸縮臂基臂臂端。吊籃車機(jī)臂材料為低合金高強(qiáng)度鋼，查得此材料的屈服極限為σs=550MPa，取安全系數(shù)為1．34，通過(guò)公式“許用應(yīng)力=屈服強(qiáng)度/安全系數(shù)”求得［σ］=410MPa．得到吊籃車臂架在變幅平面內(nèi)的較大靜位移為L(zhǎng)2c×10－5(cm)，其中Lc為臂架長(zhǎng)度，單位為cm，得出許用剛度為156．25mm．通過(guò)圖3、圖4中的數(shù)據(jù)可知吊籃車伸縮臂強(qiáng)度和剛度都小于許用值，滿足安全要求，但卻造成了材料的浪費(fèi)，所以有必要通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)改善。