风镐属于和持气动工具的一种,在矿业生产和建筑施工等行业中有广泛的应用.但如何减小风镐手柄的振动已经成为劳动保护部门急需解决的技术难题.基于国内在解决这一问题尚未取得任何有益的进展,该课题试图作一些理论与实验研究.该文根据风镐的工作原理和物理结构抽象出风镐振动系统的数学模型,确定出数学模型的参数值.根据流体力学中一维气体流动的状态方程、能量方程、压力方程和牛顿运动议程为理论基础,利用有限差分原理,将活塞和阀的运动程分成许多时间微段,视每一微段的状态为准静态过程,仿真出上下气的压力变化曲线.运用状态空间法把风镐振动系统的数学模型转换为状态空间下的数学模型,进而得出SIMULINK环境下的振动系统的仿真模型.以仿真出的压力信号作为系统输入,对仿真模型进行仿真,得出风镐镐体的振动频率、位移响应和加速度响应.基于仿真出的响应曲线,对风镐进行减振结构设计,通过加载动力消振器和改变手柄与镐体连接的方法来减小风镐手柄的振动.最后通过实验验证数学模型的合理性、仿真结果的可靠性及减振结构的减振性能.