隧道挖裝機(jī)結(jié)構(gòu)分析與研究.pdf

1、隧道挖裝機(jī)一般也稱做扒碴機(jī)，主要用于解決小斷面隧道掘進(jìn)時(shí)的碴石裝車問(wèn)題，其廣泛應(yīng)用于鐵路、公路等隧道挖掘以及水利工程、礦業(yè)工程等單線隧道的施工，具有工作效率高、施工成本低，環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。采用挖裝機(jī)可以有效縮短隧道施工周期，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，但是當(dāng)前我國(guó)挖裝機(jī)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)水平不高，大部分設(shè)備主要還是依賴國(guó)外進(jìn)口。
　　本論文以360型隧道挖裝機(jī)的設(shè)計(jì)方案為基礎(chǔ)，采用Solidworks軟件建立挖裝機(jī)整機(jī)的三維模型，運(yùn)用Matla

2、b和ANSYS Workbench對(duì)工作裝置和機(jī)架進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和仿真。論文的主要工作如下：
　　1、根據(jù)現(xiàn)有的挖裝機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)，應(yīng)用空間矢量方法推導(dǎo)出工作裝置各節(jié)點(diǎn)在工作平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方程，采用Matlab軟件對(duì)斗齒尖進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，得到油缸長(zhǎng)度變化時(shí)斗齒尖的運(yùn)動(dòng)軌跡圖形和挖掘包絡(luò)圖。
　　2、根據(jù)對(duì)工作裝置的運(yùn)動(dòng)仿真，計(jì)算出挖裝機(jī)的鏟斗理論挖掘力和斗桿理論挖掘力，在此基礎(chǔ)上確定工作裝置最危險(xiǎn)工況，計(jì)算工作裝置各部件在危險(xiǎn)

3、工況下的受力情況，應(yīng)用ANSYS Workbench對(duì)工作裝置進(jìn)行靜態(tài)有限元分析和瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。
　　3、根據(jù)挖裝機(jī)的結(jié)構(gòu)和受力特點(diǎn)，確定挖裝機(jī)的兩種危險(xiǎn)工況，分別對(duì)這兩種工況下機(jī)架的強(qiáng)度和剛度進(jìn)行校核。
　　4、對(duì)機(jī)架進(jìn)行模態(tài)和諧響應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析，分析機(jī)架在外界激勵(lì)源作用下的響應(yīng)特性。
　　采用虛擬樣機(jī)技術(shù)可有效降低設(shè)計(jì)成本，通過(guò)本課題的研究為隧道挖裝機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)，有利于隧道挖裝機(jī)的國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，并