一种具有避障保护功能的移动机器人的设计

一种具有避障保护功能的移动机器人,主要包括基体、前防护板、滚筒、后防护板、支撑杆组。该具有避障保护功能的移动机器人,设置有滚筒和支撑杆组,当移动机器人遇到突然出现的障碍物时,通过滚筒进行滚动导向消能,减小撞击产生的冲击力,同时前防护板受到撞击向侧槽中收缩移动时,带动第一支撑杆以及第二支撑杆进行转动,使得套块沿连接轴进行滑动,通过第二弹簧的弹性作用力对冲击力进行缓冲,避免撞击产生的冲击力过大时,对机器人的内部零件造成损坏,起到缓冲避障保护的效果。

头部支撑面角对连杆螺栓与大头盖接触应力的影响

国标六角法兰面螺栓对螺栓支撑面角度范围提出设计指导,但没有具体指出最佳角度,且其对螺栓预紧力及支撑面应力的影响尚无明确结论。通过建立发动机连杆螺栓的精细拧紧有限元仿真模型,并利用Yamamoto解析法验证了连杆螺栓有限元模型的准确性。研究了螺栓头部支撑面角对拧紧载荷下连杆螺栓预紧力和应力分布的影响,同时通过计算疲劳安全系数对螺栓头部支撑面的结构可靠性进行综合评估。结果表明:螺栓头部支撑面角取0.5°为最佳;提出了带有U型沉割槽的连杆螺栓结构模型,优化后的螺栓结构在螺栓头部与螺杆结合处的平均应力下降16.2%,平均疲劳安全系数提高19.6%。

玻璃钢撑杆浮球式多功能筏式养殖平台与装备的研究(下)

玻璃钢撑杆浮球式多功能筏式养殖平台由多根横向、纵向玻璃钢撑杆按矩阵排列分布组成,横向及纵向间距均不小于6 m。对紫菜牡蛎养殖设施、混养轮养养殖工艺、防缠绕自伸缩吊绳装置、牡蛎塑型养殖笼、液压驱动生蚝作业平台及养殖物联网系统进行了研究。玻璃钢撑杆浮球式多功能筏式养殖平台的研究可有效提高养殖效益、提升养殖产品品质、实时掌控养殖相关信息并减少养殖户日常出海巡查次数。

地下掘进巷道富水破碎围岩锚杆支护参数优化

针对矿山掘进巷道富水破碎区支护方案不合理,出现冒顶、片帮等问题,以1 660 m水平YM-Ⅱ巷道迎头大理岩破碎区为工程背景,进行巷道支护参数优化研究。为了合理有效地支护巷道和降低支护成本,结合现场实际建立巷道模型,采用正交试验设计的支护方案,利用FLAC3D数值模拟软件模拟计算,通过模拟结果对比分析巷道围岩的稳定性。结果表明:锚杆长度主要影响巷道围岩变形量,锚杆间排距主要影响是巷道围岩破坏情况;最优支护方案为锚杆直径40 mm、长度1.8 m、间排距0.9 m×0.9 m,可减少巷道围岩位移量70.77%、塑性区体积63.91%、垂直应力12.96%,有效控制巷道围岩稳定性,为矿山安全生产提供保证。研究结果可为富水破碎区围岩巷道支护设计和地压治理提供参考。

锚杆钻车运行中支护承载结构及围岩受力变形分析

目的针对单轨液压锚杆钻车运行过程中支护承载结构及围岩受力变形难以观测分析的问题。方法利用研发的CMMD4-35煤矿用单轨液压锚杆钻车,结合长城五矿1902S回风巷巷道现场情况综合分析钻车在大断面大倾角巷道动态运行的支护、承载及围岩协同受力变形特征。结果研究表明,钻车运行过程中吊挂板的受力变形在悬吊点处均达到峰值,工字钢在悬吊点的部分位移最小,与钻车直接接触的部分受力最大;锚索中部主要受到拉应力,靠近巷道一侧主要受到剪应力,而巷道两帮的锚杆拉应力主要分布在靠近巷道内部一侧;巷道顶板悬吊点处位移最大,两帮靠近顶板位移高于底板处,而巷道偏向低帮处底板的位移大于高帮处;以单轨液压锚杆钻车为核心的新型配套工艺可以有效控制围岩变形,支护效果良好,比传统以掘锚一体机为中心的机器化工艺掘进效率更高。结论研究明确了CMMD4-35煤矿用单轨液压锚杆钻车在实际应用的可行性,解决了现有掘锚一体机难以在复杂地质条件下大断面煤巷自动化掘进支护的问题,提升了煤巷支护效果掘进效率,为CMMD4-35煤矿用单轨液压锚杆钻车的现场应用提供了理论依据。

支铰与启闭杆对弧形闸门有限元计算影响分析

弧形钢闸门有限元结构计算中对支铰和启闭杆的不同简化处理方式,会造成闸门局部构件应力应变的结果差异,针对此问题,以贵州乌江某水电站溢流表孔三主横梁斜支臂弧形钢闸门为例,通过建立支铰体系间直接约束、创建柱坐标系、节点耦合和设置接触等4种连接方式,以及启闭杆结构直接约束、梁单元和实体单元等3种建模方式,综合对比了各建模方式对闸门静力计算结果的影响,在此基础上对该弧形钢闸门的静动力特性进行评价。结果表明:在支铰间设置接触连接方式的结果更为合理,建立柱坐标系约束及节点耦合方式的结果也较合理;启闭杆设置摩擦接触方法的位移结果更为合理,完全光滑的刚性域法的位移结果偏大,完全绑定的节点耦合方法的位移结果偏小。该工程表孔弧形闸门强度及刚度均满足规范要求,但各运行条件下闸门低阶振动频率与水流脉动主频较为接近。

初支拱盖法主动支护技术下的开挖工序优化研究

结合青岛中硬岩地质的突出特点,运用主动支护理念采用预应力锚杆快速对车站隧道拱部形成支护体系,在初支拱盖法传统开挖分部的基础上,充分利用围护自稳能力,进一步优化开挖分部,释放出新的作业空间,大幅提高了支护效率,缩短了初支封闭成环的时间。同时研究主动支护技术下分部建立承载体系与整体建立承载体系的受力状态,依托具体工程优化锚杆、钢筋网、喷射混凝土、钢架的施工顺序,为预应力锚杆的施工、预应力的施加、后期损失以及预应力的长期监测创造有利条件。

浅埋厚硬顶板煤层巷道围岩支护参数优化

为保证煤炭安全高效绿色开采,避免优质顶板条件下巷道的过度支护问题,以山西某煤矿为研究对象,采用理论分析、实验室试验、数值模拟同工程实践相结合的方法,分析获得了浅埋煤层厚硬顶板围岩力学参数及岩体特征,基于自然平衡拱理论重新设计了4种15#煤层一采区辅运巷道支护方案,并利用有限元数值模拟软件对原方案与其他支护方案在采动影响下巷道围岩变形量、应力分布规律、塑性区发育范围进行了对比分析。研究结果表明:使用优化方案后,围岩应力积聚处于可控范围内,顶板最大下沉量65.19 mm,底鼓量30.39 mm,帮鼓量174.59 mm,每百米节省锚杆(索)量23.08%,巷道掘进速度显著提高。

长江某大桥高峰岸锚碇基坑边坡应力变形及支护效果数值模拟分析

依据工程地质资料及锚碇基坑支护设计方案,利用ANSYS软件构建长江某大桥锚碇基坑的三维地质概化模型,将模型导入FLAC3D中模拟分析了锚碇基坑开挖支护全过程中的应力、变形及塑性区演变特征。结果表明:基坑开挖过程中,岩体应力集中现象相对较轻,整体以压应力为主,分布较均匀;开挖后基坑的整体变形趋势是向上向临空面回弹变形,底板最大综合位移为14.7 mm,边坡最大变形出现在北侧反倾向边坡,变形值8.65 mm;塑性区体积持续增大,仅在最后一级开挖时有所降低;开挖完成后,基坑北侧的岩体内出现大量塑性区。与单一锚杆支护方案相比,锚杆+锚索支护方案北侧高边坡岩体变形平均减小16.6%,开挖完成后塑性区体积减小8600 m^(3),最大分布深度从15 m减小到5 m。锚杆+锚索支护方案不仅较好地抑制北坡变形,而且有效减小岩体内塑性区分布深度,提高岩体稳定性,基坑边坡支护效果更好。

回采巷道锚杆索支护优化设计与应用

针对山西长平煤矿2302工作面掘巷完成后,回采时采动压力剧增,巷道锚杆支护不能满足安全开采要求的问题,从岩体内部构造与岩层压力传递角度分析了巷道变形失稳机理,以巷道顶板和帮部变形失稳特点剖析了巷道变形破坏特征,通过锚杆锚索的岩体改性性质阐明了锚杆锚索作用机理。结合实际地质情况,对2302工作面回采巷道锚网索支护进行优化设计,通过FLAC^(3D)数值模拟软件计算对比分析了巷道支护方案优化前后的顶板垂直位移与岩体塑性破坏区范围,确定了支护方案优化后的支护效果更佳。现场工业性试验与巷道实时垂直位移监测得出优化后的支护方案巷道垂直方向变形量最大82 mm,最小49 mm,巷道支护方案优化效果良好,具有很好的可行性。

大跨暗挖地铁车站喷锚式主动支护体系应用效果分析

文中以青岛地铁6号线一期工程石山路站暗挖主体为例,通过调研发现,岩质地层中锚杆作用被严重弱化,导致初支拱架设置过密、喷层过厚、锚杆无法与围岩有效承载等问题突出。文中针对该工程特点,在Ⅲ级围岩段,采用以预应力锚杆+网喷混凝土为主的锚喷式主动支护结构形式,根据数值分析,拱部最大沉降为4.7 mm,边墙最大水平位移为0.2 mm,拱部锚杆轴力约115~126 kN,边墙锚杆轴力约104~109 kN。经现场监测数据反馈,拱顶最大沉降3.2 mm,边墙收敛最大变形约2.4 mm,拱部及边墙锚杆轴力稳定值约100 kN。在硬岩地层中,对预应力锚杆施加预加力,及时恢复围岩三向受力状态,能有效发挥围岩自承能力,控制开挖轮廓变形,保证隧道施工安全。

工作面配巷玻璃杆锚杆支护优化数值模拟分析

基于掘进工作面配巷回采条件,采用FLAC数值模拟方法,对不同的支护方案进行对比,确定最优的支护方案参数。研究表明:(1)基于FLAC3D数值模拟分析可知,在顶板布设3根锚杆条件下,锚杆间排距在1000~1200 mm时,围岩-锚杆体系的受力区域存在锚固盲区;锚杆间排距在800~900 mm时,单锚的自由段与锚固体的应力场相互叠加,承载能力充分发挥,但顶板两肩预应力覆盖影响范围弱,需要进一步优化支护方式。(2)基于FLAC3D数值模拟分析可知,在顶板布设4根锚杆条件下(间距≤900 mm),单根锚杆锚固端与自由端之间的预应力叠加几乎将悬顶部位覆盖,锚杆间的预应力盲区几乎被取代,支护效果良好。(3)对比数值模拟计算结果,当锚杆间排距由900 mm减小到800 mm时,预应力扩散作用的增强效应并不显著;800 mm的间距过密,造成了材料浪费和经济损伤。因而,玻璃钢锚杆合理间排距为:900 mm×900 mm(单排4根)。

公路施工中锚杆支护技术的应用分析

为了提升公路施工中锚杆支护的稳定性,以德郓高速高唐段工程为案例,详细研究了锚杆支护技术在公路施工中的应用。研究过程中充分考虑了不同设计与建造阶段支撑结构内外部负载的变化,通过精确测量边坡的定位和斜率,采用递增方法挖掘打孔,制作、安装锚杆,并注入浆液,完成了公路锚杆支护的施工。经过应力变化测试,发现在极限值范围内,锚杆长度增加对边坡周围应力分布具有积极影响,三组试验的变形量控制在0~80 mm内,监测15 d后变形量减少,支护稳定性得到了显著提升。边坡表面收敛结果测试显示,该方法有效抑制了边坡的初始变形,减少了边坡表面变形与破坏的风险,展现出良好的支护效果。

新型风管抗震支吊架力学性能研究

抗震支吊架作为非结构构件,具有保障建筑附属机电设备在地震中正常工作的作用。为提升风管抗震支吊架抗震能力并减少钢材用量,提出主要由丝杆、竖向C型钢、上下横向C型钢、抗震连接件、限位件和钢索组成的新型风管抗震支吊架,通过与传统风管抗震支吊架进行对比分析,研究风管高度和宽度、丝杆和钢索直径、风管上部悬吊长度对传统和新型风管抗震支吊架力学性能的影响。研究结果表明,新型风管抗震支吊架力学性能优于传统风管抗震支吊架,且其用钢量略低,具有较好的实用性和经济性。

复杂路堑多级高边坡综合生态防护施工技术研究

本文基于现有生态防护技术中砼预制格布设质量和整体性、坡面锚杆支护、有机基材喷射结构整体性等方面技术难题,结合工程实际情况,从施工装置和施工技术角度出发,研究形成了复杂路堑多级高边坡综合生态防护施工技术,该施工技术可降低边坡生态防护的现场施工难度,提高现场施工效率。

基于带电安装的驱鸟器绝缘工具设计与实现

阐述实现驱鸟器安装的作业工具设计方案。应用结果显示,利用优化磁条与绝缘杆的焊接紧固度、增设一根绝缘棒等形式,可提高驱鸟器安装作业便捷性,减少配电网停电频率。

带电作业直线串导线临时防雨支撑棒专用工具的研制

输电线路是电网电能传输的重要通道,输电线路带电作业对提高供电可靠率、减少停电时间作出重要贡献,它已经成为提高电网经济效益和电网设备安全运行的重要检修手段。本文针对输电线路直线塔带电检修时遇到天气突变,恰好遭遇施工设计时留下的缺陷,例如金具尺寸不吻合等特殊情况,导致不能快速恢复直线串导线的支撑连接,不能立即撤下作业工器具和撤离人员,以至于留下设备和人员的安全隐患,提出研制输电线路带电作业直线串导线临时防雨支撑棒专用工具的思路,起到临时支撑导线,保障人员和工具安全撤离,等待风雨过后再完成作业任务的作用。并介绍了导线临时防雨支撑棒工具的实用性,极大地提高了目前带电检修输电线路直线塔工作的安全性,推动带电作业的发展。

建宁县某水厂边坡支护与排水设计

依托于建宁县某新建水厂边坡支护工程,采用动态设计法对场地的填方段边坡和挖方段边坡进行支护和排水设计,通过对安全性、施工难度、经济性、稳定性、效果等对比分析,最终选择挖方段边坡采用框架锚杆支护,而填方段边坡采用抗滑桩+锚索和挡土墙联合支护方案以及采用地表集水明排+坡体软式透水管或泄水管泄水的排水设计,采用极限平衡法验证了支护后的边坡稳定性。

厚煤层回采巷道锚杆支护技术优化研究

为了解决某矿工作面厚煤层回采巷道支护问题,运用了FLAC3D数值模拟的方法,对锚杆支护方案进行了改进设计。改进后,使用高强锚杆、金属网、钢带和锚索相结合的支护形式。现场实验结果表明:采用改机支护形式后,顶板的最大偏移量为70 mm,帮部的最大偏移量为80 mm,较原方案分别增加了2.4%和6%,锚杆和锚索的轴力提升到原来的3倍以上。改进后的锚杆支护方案比原方案稳定性更强,支护效率更高,支护成本也变得更低。

某转塔舱运输辅助支撑机构设计与分析

提出了一种用于某偏心转塔舱运输的辅助支撑机构,采用电动缸驱动的连杆机构,并利用连杆的死点位置有效提高了机构的负载能力,实现了机构的小型化及轻量化设计。首先对该转塔舱运输过程中的载荷及连杆机构基本原理进行分析,并根据摩擦因数、导向段弧形导轨长度及连杆自锁角度等参数,对机构进行自锁分析;然后对连杆机构进行结构设计,并根据具体尺寸参数对机构进行运动学及动力学分析;最后进行NX动力学分析、有限元仿真及试验,验证了所提连杆式辅助支撑机构的运动能力及承载能力,证明了该辅助支撑机构设计的可行性与实用性。