激振实现原理控制系统采用有压力传感器，两个阀芯都有位置传感器，通过对传感器信号的闭环控制可以分别对两路液压油的压力或流量进行控制，具有很高的控制精度。

　　激振系统的工作原理就是通过控制阀芯位移来控制铲斗液压缸伸缩以产生所需的振动，其频率及振幅是通过控制阀芯流量的频率和幅值来实现的。和为两种不同的振动指令信号。

　　为指令频率为20Hz、流量指令*大值为30L／min、*小值为10L／min时的压力?流量曲线，中1MPa＝25.7UPU，以下同。

　　振动参数调节为了得到作业过程中振动指令与铲斗振动参数之间的关系，利用加速度传感器来测量铲斗的振幅。加速度传感器安装位置如所示。加速度传感器通过电荷放大器与数据采集卡相连，数据采集系统框图如所示，数据采集界面如示。

　　振动掘削试验研究振动掘削对比试验本试验为对比试验，主要验证振动掘削相对于普通掘削的优越性。本试验没有直接对挖掘阻力进行测量，而是通过铲斗液压缸的压力来间接反映铲斗挖掘阻力。

　　1为普通挖掘模式下，只利用铲斗进行挖掘时的缸压力曲线；2为激振频率为10Hz、铲斗振幅为8mm时的振动掘削模式下液压缸压力曲线。由于液压缸的工作压力可以间接体现挖掘阻力的变化，由1和2可以看出，振动掘削模式下的挖掘阻力明显比普通掘削模式下的挖掘阻力低。

　　由于切削土壤的速度不同，在切削土壤过程中切削力的变化情况也有所不同。对于切削速度较慢的静态切削来说其在切削土壤的过程中切削力的变化如1所示。从1中我们可以看出，当刀具与土壤接触后，由于土壤具有一定强度，当切削力没有达到土壤的强度极限时，土壤在切削力的作用下产生变形，同时切削力逐渐升高；当切削力达到土壤的强度极限后，土壤开始被破坏，切削力不再增加；当整个土块被破坏后，切削力迅速下降。

　　激振频率对比试验在试验平台上，以6个不同的振动频率（5Hz、10Hz、15Hz、20Hz、25Hz和30Hz），相同的振动幅值（8mm）以及相同的切削速度（10rad／s）相互组合，施以矩形波的振动，在切削深度为0.2m时分别进行土壤的振动掘削。以激振频率为横坐标，液压缸*大工作压力为纵坐标，得到*大挖掘阻力随激振频率变化的曲线，如3所示。

　　结论（1）通过控制阀芯位移来控制铲斗液压缸的往复运动，以实现液压挖掘机振动掘削的激振方案是可行的，此方案不需添加其他附件，且可实现频率和振幅的无级调节。

　　（2）试验得到了振动指令与铲斗振动参数的对应关系。由于Ultronics阀芯的频率响应特性较好、流3挖掘阻力随激振频率变化曲线量控制精度较高，振动指令与铲斗振动参数基本上成线性关系。