KB20型四驱自走式路缘石滑模机关键部件设计及仿真

作     者：吴宇 

作者单位：河北科技师范学院 

学位级别：硕士

导师姓名：陈立东;郭秀银

授予年度：2020年

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：路缘石 滑模机 自走式 四驱 有限元分析 

摘      要：我国是公路交通运输大国,随着社会发展和进步,各种铺路辅助机械设备应用日趋广泛,特别是新农村道路的硬化改造。路缘石的铺设是公路建设的关键环节,自走式路缘石滑模机是一种新型筑路工程机械,可以实现自走与路缘石铺制一体化作业。与牵引式滑模机相比,不仅提高转场作业效率,而且可完成自动找平。本文在国内外路缘石滑模机研究的基础上,对KB20型四驱自走式路缘石滑模机总体结构和关键执行件进行了分析研究,对万向节传动轴、成型模具、水平导向推杆、螺旋输送器进行理论研究与仿真分析,并进行样机生产性试验,验证了本设计的合理性,为后续结构优化与创新设计提供参考依据。本文主要研究内容包括:1.介绍了路缘石滑模机的研究背景和意义、国内外研究现状和发展趋势。分析了KB20型四驱自走式路缘石滑模机总体结构,对其料斗、底盘、机架与PLC液压控制系统进行理论设计,确定主要技术参数与工艺原理。2.运用理论分析与计算机辅助设计相结合的研究方法,对万向节传动轴、成型模具、水平导向推杆、螺旋输送器等关键执行件进行了设计与仿真。利用Solidworks有限元软件分别做了静力学分析、疲劳分析、模态分析,对理论设计进行验证。3.介绍了路缘石成型质量的影响因素,分析了混凝土配比、振动频率和振幅、作业速度对滑模质量的影响,得出路缘石用混凝土最佳配比,通过理论分析与计算得出滑模机最佳作业行走速度,为今后路缘石铺制质量研究提供重要理论依据。4.对自走式路缘石滑模机进行生产性样机试验,试验结果表明,铺制路缘石密度大于90%;强度达到;坍落度3cm。得出路缘石用混凝土最佳配比为水灰比0.5;砂石比1:1;最大粗骨料粒径为3cm;粉煤灰掺量为20%。最佳作业速度为1.6 m/min.0m/min,最小转弯半径为15m,符合国家工程标准,工作过程中设备运行稳定、可靠,验证了理论设计的合理性和可靠性。