检索结果-南通市图书馆

作者：陈小刚东北大学

学位级别：硕士

刀盘是全断面掘进机的关键和专用部件,不同的地质条件必须设计相应结构的刀盘。目前,国外如德国、日本己经对刀盘进行了深入的研究;国内,对其理论研究才刚刚起步,由于刀盘技术受到国外封锁,至今很少成果发表。现在国内制造的刀盘均为仿... 详细信息

刀盘是全断面掘进机的关键和专用部件,不同的地质条件必须设计相应结构的刀盘。目前,国外如德国、日本己经对刀盘进行了深入的研究;国内,对其理论研究才刚刚起步,由于刀盘技术受到国外封锁,至今很少成果发表。现在国内制造的刀盘均为仿制,设计理论依据不足,工作性能不佳,还没有对全断面掘进机刀盘及其刀具进行全面系统的研究的相关报道,尤其是在滚刀和切削刀具的有限元仿真分析方面缺乏研究。因此,为提高我国的自主研发与生产能力,为全断面掘进机的深入研究打下良好的基础,进行全断面掘进机CAE分析以及刀具的工作仿真研究是非常必要的。本文以EPBΦ6.28m土压平衡式全断面掘进机为研究对象,对其关键零部件进行了强度和模态分析,对切削刀具在不同条件下的工作仿真进行了比较分析以及对盘形滚刀的破岩进行了有限元仿真分析。首先基于刀盘整体驱动系统和实际工程的工况分析为基础,计算了全断面掘进机的推进力和刀盘的驱动力矩,分析了刀盘在静启动脱困以及临界推挤工况下的受力。在ANSYS中建立刀盘和盾体的有限元模型,对刀盘在三种工况下进行强度分析和模态分析以及对盾体（前盾中盾、尾盾）进行了强度和模态分析。然后分析了切削刀具的运动特性,建立切削刀具的数学模型,对刀具的受力情况做了完整的分析。建立切削刀具的有限元模型并对其进行仿真分析,将仿真得到的切削刀具所受的切削力和理论计算数值比较来验证模型的正确性,接着对刮刀和主切削刀两种切削刀具在不同的切深,不同的切削前角以及不同的地质条件下仿真对比分析。最后介绍了盘形滚刀的破岩机理,分析了盘形滚刀的受力情况,建立盘形滚刀破岩的有限元模型并对其进行有限元仿真,分析了不同地质条件下法向力对滚刀切深的影响,比较不同的切深下刀圈上的应力分布以及不同刀间距对破岩效果的影响。

关键词：全断面掘进机刀盘切削刀具有限元分析盘形滚刀

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全断面掘进机(TBM)刀盘总推进力的分析计算

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矿山机械 2006年第11期34卷 20-21页

作者：朱齐平刘希太潘存治石家庄铁道学院机械工程分院河北石家庄050043

探讨了在不同的地质条件下TBM刀盘总推进力的设计计算方法,有利于优化TBM的结构参数和总装机功率,提高TBM适应不同地质条件的能力,并以ROBBINS(美)公司MB264-311型TBM为例进行了模拟计算,证明该计算方法正确有效。

关键词：全断面掘进机推进力刀盘全断面岩石掘进机计算盘形滚刀 TBM 挤压作用

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全断面掘进机刀盘刀具磨损机理与生命周期预测研究

全断面掘进机刀盘刀具磨损机理与生命周期预测研究

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作者：高超沈阳工业大学

学位级别：硕士

全断面岩石掘进机(TBM)是我国装备制造业的标志性产品,盘形滚刀是刀盘上配置的主要破岩刀具。滚刀工况恶劣,属于易损件,是掘进机的关键部件。据统计滚刀的检测维修更换所花费的时间占工期的1/3左右;刀具成本占整个工程成本的1/3左右。另... 详细信息

全断面岩石掘进机(TBM)是我国装备制造业的标志性产品,盘形滚刀是刀盘上配置的主要破岩刀具。滚刀工况恶劣,属于易损件,是掘进机的关键部件。据统计滚刀的检测维修更换所花费的时间占工期的1/3左右;刀具成本占整个工程成本的1/3左右。另外,破岩模型、磨损模型和建立寿命体系研究为施工换刀提供理论依据;对盾构机设计具有指导意义,是刀盘刀具研究的关键。破岩机理研究是准确预测盘形滚刀破岩力的前提,而破岩力预测是全断面掘进机设计的关键,磨损机理研究是滚刀寿命预测的前提,盘形滚刀寿命预测是科学换刀的理论依据。基于此本文主要研究内容包括以下几个方面:(1)通过深入分析滚刀破岩过程中围岩与刀圈的相互作用过程,确定滚刀硬岩掘进的破岩机理,根据滚刀运动特点建立盘形滚刀破岩点基于施工参数的三维运动方程。讨论确定围岩受压后应力分布函数,应用微元积分法构建破岩力模型;应用库仑-莫尔准则修正盘形滚刀破岩力预测模型,使其符合实际情况。(2)对盘形滚刀破岩机理深入研究,确定盘形滚刀与围岩相互作用过程的滚刀刀圈磨损机理;分析滚刀、岩石和施工工艺参数对盘形滚刀破岩力的影响规律,讨论影响滚刀刀圈磨损速率的因素,对盘形滚刀磨损情况分类。(3)深入分析盘形滚刀刀圈半径减小规律,研究刀圈磨损速率,定义盘形滚刀刀圈磨损系数并推导刀圈磨损量计算公式;同时深入分析围岩磨蚀性影响因素,以岩石CAI值作为围岩磨蚀性衡量标准,与滚刀刀圈磨损系数进行相关性分析。通过回归分析,建立基于岩石CAI系数的滚刀寿命预测模型。(4)通过设计全断面掘进机盘形滚刀单因素破岩试验,验证破岩力预测模型建立的准确性和适用性;设计三因素三水平正交破岩试验,验证影响滚刀破岩力因素主次关系。同时设计盘形滚刀刀圈磨损试验获得滚刀刀圈磨损系数表,为建立寿命预测模型提供实验基础。通过秦岭出口隧道数据分析验证基于岩石CAI值的滚刀寿命预测模型的正确性和适用性。

关键词：全断面掘进机盘形滚刀破岩力预测磨损机理寿命预测

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全断面掘进机数字样机开发与功能仿真研究

全断面掘进机数字样机开发与功能仿真研究

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作者：教忠建东北大学

学位级别：硕士

传统的产品设计开发流程一般为方案设计、图纸设计、制造实物样机和实物样机试验直至产品投产上市,该过程周期过长,成本费用过高,不能满足企业对质量、效率以及成本的综合要求。而数字样机技术作为产品设计开发的一项全新技术,它的出现... 详细信息

传统的产品设计开发流程一般为方案设计、图纸设计、制造实物样机和实物样机试验直至产品投产上市,该过程周期过长,成本费用过高,不能满足企业对质量、效率以及成本的综合要求。而数字样机技术作为产品设计开发的一项全新技术,它的出现和发展给传统的产品设计方法带来了一次革命。应用这项技术,工程师在建立产品的数字模型之后可以对它进行各种计算机仿真分析,在产品设计阶段发现其中的潜在问题和不足之处,并快速修正设计错误、改进设计方案。因此,在产品设计过程中应用数字样机技术可以减少对实物样机的依赖,这样不仅可以降低开发成本,缩短产品开发周期,而且可以提高设计质量和产品性能,增强企业的竞争力。全断面掘进机也叫盾构机,是盾构工法施工的专用工程机械,它根据不同的地质条件,采用相适应的盾构机,通过计算机精确控制,在地下向前掘进,同时尾部拼装上可以承受巨大压力的相互咬合的管片,从而形成一条高质量的隧道。由于盾构机施工具有机械化程度高,施工速度快,质量有保障,安全性高,适用性广,对地面建筑影响少,有利于环保等优点,已被广泛应用于地铁、公路、铁路、输气、输水、市政、水电隧道等大型工程。全断面掘进机作为一种结构复杂且高度自动化的机电产品,它的设计对于运动性能、动力学性能以及机械结构性能等方面都有着严格的要求。为了保证盾构机的设计质量,缩短设计周期并有效降低设计成本,要将数字样机技术应用到该产品的整个设计流程中。本论文以EPBΦ6.28m土压平衡式盾构机为研究对象,介绍了课题的来源和意义。对数字样机技术的发展做了扼要的论述。首先,利用三维建模软件Pro/E对盾构机关键零部件进行建模,并进行虚拟装配。将数字样机模型导入到虚拟现实系统中,进行具有沉浸感和想象感的虚拟装配、虚拟施工演示,并对模型进行干涉检验,及时反馈,形成完整的盾构机数字样机模型。其次,在盾构机完整数字样机模型的基础上,利用Pro/E动画模块,对整机进行运动仿真,展示盾构机主要零部件的工作状态。利用动力学软件ADAMS对整机进行推力仿真,讨论整机掘进速度与掘进推力之间的关系。最后,管片拼装系统作为盾构机的主要零部件,对其进行了系统的动力学仿真及有限元分析。利用动力学软件ADAMS对管片拼装机进行不同工况条件的多刚体动力学仿真,对比分析结果,得到管片拼装机工况条件下拼装机大梁的载荷情况。利用ANSYS有限元软件对拼装机大梁进行模态、刚度、强度分析,为拼装机大梁的结构优化提供了理论依据。本文采用数字样机技术有效地实现了盾构机的建模与功能仿真,这种方法不只是适用于盾构机的设计开发,其它型号的全断面掘进机也可以应用同样的方法和思路,并且还可以推广到其它一些复杂机械系统的研究、设计和开发中去,因此本文的研究方法及结论具有重要的实用价值。

关键词：全断面掘进机 EPB 数字样机虚拟现实功能仿真动力学仿真有限元分析

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隧洞快速施工及全断面掘进机现场研讨会纪要

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水力发电学报 1991年第4期 89-91页

由中国水力发电工程学会施工专业委员会、甘肃省引大入秦工程指挥部会同中国挖掘机械研究会掘进机学组召开的“隧洞快速施工及全断面掘进机现场研讨会”于1991年8月22日至27日在兰州市举行。来自全国14个省市区水利、电力、煤炭、铁道... 详细信息

由中国水力发电工程学会施工专业委员会、甘肃省引大入秦工程指挥部会同中国挖掘机械研究会掘进机学组召开的“隧洞快速施工及全断面掘进机现场研讨会”于1991年8月22日至27日在兰州市举行。来自全国14个省市区水利、电力、煤炭、铁道、交通、建筑、机电等系统有关科研、设计、制造、施工单位及高校的专家、教授、工程师和

关键词：全断面掘进机快速施工巷道掘进机隧洞施工研讨会

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全断面掘进机吊装电控箱振动响应分析

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煤矿机电 2023年第3期44卷 43-48页

作者：黄达彭军岳亚军中煤科工集团上海有限公司上海200030

为保证吊装电控箱在振动影响下的安全性及可靠性,综合电控箱、运动顶板、减振器的影响建立吊装电控箱振动系统力学模型,分析电控箱模态以及受简谐激振力时的振动响应情况。结果显示,电控箱前六阶模态固有频率集中在60~110 Hz之间,不同... 详细信息

为保证吊装电控箱在振动影响下的安全性及可靠性,综合电控箱、运动顶板、减振器的影响建立吊装电控箱振动系统力学模型,分析电控箱模态以及受简谐激振力时的振动响应情况。结果显示,电控箱前六阶模态固有频率集中在60~110 Hz之间,不同频率的激振载荷下各取样点位移和加速度在重力方向响应程度最大,系统在92 Hz附近时电控箱与输入载荷达到共振。结论推断吊装电控箱振动系统引起共振的模态阶数为第3阶,需要避开此频率。电控箱振动在重力方向最大,顶板升降运动时需要控制加速度,避免引起电控箱振动。研究结果为吊装电控箱减振设计提供理论支撑。

关键词：全断面掘进机吊装电控箱减振分析共振

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