特大型电动轮矿用自卸车联合制动特性研究

为了研究特大型电动轮矿用自卸车下坡联合制动时的制动特性,分析联合制动时电阻栅能耗制动及液压多片湿盘式制动器制动功率的分配,以湘电重装满载整车重量达520 t的自卸车为研究对象,建立了自卸车电阻栅能耗制动及液压多片湿盘式制动器联合制动系统动力学模型,利用Mtlab/simulink对该自卸车在不同下坡坡道上的紧急联合制动进行了数值分析计算,获得制动特性曲线。结果表明:初速度为30 km/h时,在不高于10%的坡度下紧急制动距离不超过21 m;平均比制动力在不同坡道基本保持不变,最高值为0.35左右;后轮比制动力大于前轮比制动力,侧滑、跑偏的可能性大于转向失控的可能性;当满载重心向后轴移动时,平均比制动力保持不变,前后轮比制动力差距减小,可有效利用地面粘着力;电阻栅能耗制动与液压多片湿盘式制动器的平均制动功率之比约为2∶3。研究表明该联合制动系统可有效减轻主制动器负荷,提高制动效能,延长主制动器使用寿命。

短螺旋钻头入岩最优切削厚度的理论与实验研究

根据岩石的物理力学特性和截齿的破岩机理,建立了单个镐型截齿破岩时受力的数学模型;在此基础上,对安装12个镐型截齿的短螺旋钻头进行整体受力分析,并建立钻头扭矩的数学模型,结合旋挖钻机恒功率钻进的特点,得到钻头转速的数学表达式,从而求得钻头钻进速度关于切削厚度和岩石接触强度的关系式。针对几种不同接触强度的岩层,运用Matlab程序分别求得钻机在不同切削厚度下的钻进速度,并与同等条件下的实验数据相比较。结果表明:若切削厚度过小,钻机钻速达不到最大,钻进效率偏低;若切削厚度过大,钻机提供的扭矩因无法克服负载(即钻速为零),导致钻机损伤。

振动沉桩过程“跳机”现象动力学特性

为了找出振动桩锤在沉桩作业过程中产生"跳机"现象的根本原因,从而采取有效措施解决"跳机"这一工程实际问题,从非线性振动力学的角度出发,建立二自由度分段非线性振动桩-土动力学模型,基于数值积分方法,采用四阶龙格-库塔法运算程序进行数值仿真,研究激振频率、地基土的刚度、激振器上下层偏心块的相位差对振动沉桩动力学特性的影响。结果表明:引起桩端与土有脱离的因素主要是激振力和地基土的刚度,激振力和地基土的刚度越大,则桩端与土脱离的程度越严重;当桩端与土没有脱离时,桩和机架的振动频率与激振频率相等,而在桩端与土有脱离时,机架的振动频率将小于激振频率,桩的振动频率也略有降低,当机架频率降低至一定范围时就会出现"跳机"现象。消除"跳机"现象的措施主要是减小激振力,可以通过适当降低激振频率、减小偏心力矩、增大激振器上下层偏心块相位差的方法实现。

桩-土近共振沉桩模糊控制器研究

针对振动桩锤在工作过程中存在因地基土参数变化影响沉桩效率的问题,在研究振动沉桩理论及沉桩过程地质特性变化的基础上,设计一种新的参数在线自调整模糊控制器,实现对频率变化的在线调整.使桩锤在沉桩过程中有快速、精确地响应和很强的抗干扰能力,达到提高桩锤工作效率的目的.仿真与实验结果表明,利用这种模糊控制器比利用普通模糊控制器搜索近共振频率有着更好的控制效果.

新型振动桩锤相位差模糊控制器的研究

利用Matlab软件内置的模糊控制工具箱为液压振动桩锤(SFA1600型,中频液压振动桩锤)主、从动偏心块设计了相位差模糊控制器,对模糊控制器进行了参数自校正优化,建立了参数自校正模糊控制器的Simulink仿真模型。结果表明:参数自校正模糊控制器可以有效地控制主、从动偏心块的相位差,避免因相位差的偏离导致振动不同步的问题。经模糊控制器调节后的上、下偏心块的相位差与给定相位差相比,误差较小。参数自校正模糊控制器与基本模糊控制器相比,响应快、稳态性好、稳态误差小。