混凝土湿喷机臂架系统的动力学建模与分析

针对混凝土湿喷机臂架系统的液压油缸驱动力难以显式计算的问题,采用解析几何法和拉格朗日方程建立混凝土湿喷机臂架系统的动力学模型.将驱动油缸等效为活塞杆沿着套筒运动的二连杆机构,这样臂架成为不完全开链的十连杆机构.采用解析几何法,推导臂架杆件转角与液压油缸行程的函数关系,即臂架系统的运动学方程.在运动学基础上根据拉格朗日动力学方程,建立广义力(液压油缸驱动力)对广义坐标(油缸行程)的数学模型.仿真分析时选择了湿喷机的一个典型工作过程,利用符号运算工具MAPLE求解广义力的解析式,并导入MATLAB进行数值求解.同时,利用PRO/E的机构动力学仿真工具对臂架进行分析.对比可见MATLAB与PRO/E仿真结果相吻合,验证了混凝土湿喷机臂架系统动力学模型的正确性.最后,结合动力学模型分析驱动油缸铰点位置变化对油缸工作过程中最大驱动力的影响,结果表明原湿喷机臂架系统结构有待进一步优化.因此,该动力学模型为油缸选型和油缸受力优化提供了理论依据.

混凝土湿喷机工作臂的运动分析与仿真

在对混凝土湿喷机工作臂的结构分析的基础上,运用机器人机械手的运动分析原理,建立了工作臂的关节式机械系统运动分析模型,利用矩阵法和齐次变换数学工具推导了固定坐标系下的喷射头的运动学方程,并应用Matlab对工作臂的运动轨迹进行了仿真和验证。运动臂的分析和仿真为混凝土湿喷机操作人员提供了控制喷射头位姿的依据、为设备的可视化监视系统和自动控制系统的研究与设计奠定了基础。

混凝土湿喷机工作机构的分析与设计

根据对混凝土湿喷工艺的分析,确定了在采用机械化湿喷方式时,工作机构所必须具备的功能;结合施工空间的分析,选择了实现各种功能所需的机械机构并进行了相应的参数确定和机构设计;根据具体的施工工况利用子结构法建立了工作机构的计算力学模型,进行了工作臂的强度和刚度计算。设计和计算表明工作机构能够完成较大断面和空间的混凝土的湿喷工作,结构的强度和刚度满足要求,在行走过程中能保证整机重心较低和所占空间最小的要求。

泵式混凝土湿喷机的研究与设计

ＺＴＹ－ＳＰ－０１型泵式混凝土湿喷机是最新研制的专利产品，本文介绍了它的工作原理、功能、设计特点以及开发和应用中的关键技术。

泵式混凝土湿喷机液压系统可靠性分析与计算

本文对泵式混凝土湿喷机液压系统的可靠性进行了深入探讨 ,在定性分析和定量计算的基础上 ,给出该机液压系统在不同工况下的可靠度 ,并提出了提高可靠性的途径。

铰接式双向驾驶混凝土湿喷车转向系统的设计与试验

在介绍铰接式双向驾驶混凝土湿喷车的用途和结构特点的基础上,针对现有技术的铰接式双向驾驶车辆在使用过程中存在的安全隐患问题,提出了采用转向闭锁阀进而实现双向驾驶转向技术的工作原理,并详细介绍了整车最大转向阻力矩的计算方法。利用虚位移原理理论计算的整车最大转向阻力矩与试验结果相比,误差小于5%。实践表明,采用该类转向技术能够很好地满足铰接式双向驾驶混凝土湿喷车对转向系统的要求,同时也可为类似车辆的设计提供参考。

混凝土湿喷机S管阀换向系统试验研究

在对不同驱动形式的混凝土湿喷机S管阀换向系统搭建试验平台的基础上,对其进行效能和结构方面研究与对比分析。结果表明:采用液控液压缸式S管阀换向系统更有利于整机效能的提高;液压马达式、液压缸式S管阀换向系统均以简单结构实现了S管阀换向功能,避开机械式噪声大、磨损严重等现象,为混凝土湿喷机S管阀换向系统的开发应用提供参考。

长大隧道混凝土湿喷机配套施工技术

在湘粤山区仁新高速公路施工中,坪田隧道为较长的公路隧道,为优化长大隧道施工过程中的绿色环保节能施工问题,减少混凝土喷射时的回弹率以及粉尘的产生,提出了与混凝土湿喷机配套施工工艺;同时对该整套施工技术及其工艺原理进行了研究分析,有效降低了工作时间,提高了工作效率,节省了施工成本,大幅提高了施工的安全性,减少了劳动力的使用,大幅提高了经济效益。同时优化了绿色环保施工的工艺,为同类工程提供借鉴。

混凝土湿喷机摆动系统工作特性研究

为了深入了解混凝土湿喷机摆动系统的工作特性,根据摆动系统的结构及工作原理,考虑液压元件内部阀芯等零部件的运动响应时间等因素,建立了摆动系统的键合图模型和动力学方程,仿真分析了在摆臂摆动过程中恒压泵、蓄能器和电液换向阀等液压元件的工作特性,并搭建了摆臂摆动测试平台进行实验验证。研究结果表明:在摆臂运动达到稳定状态之前,恒压泵斜盘处于最大倾角状态,泵出高压油液用于左右摆动缸的运动和蓄能器充液,蓄能器气室压力随着摆臂摆动次数的增加而逐渐升高,并最终稳定在14 MPa;在摆臂运动达到稳定状态之后,恒压泵斜盘倾角在0°~19°之间周期性变化,蓄能器放液最大瞬时流量达到322.5 L/min,可实现S形分配阀在0.24 s内完成换向;摆动缸无杆腔工作压力的测试结果与仿真结果基本一致,验证了所建模型的准确性。研究结果为进一步优化混凝土湿喷机摆动系统提供了参考。

基于虚拟样机技术的混凝土湿喷机工作臂的设计

针对混凝土湿喷机工作臂运动繁琐和结构复杂的特点,利用Solidwork软件建立湿喷机工作臂的三维设计模型,运用Adams软件对工作臂的运动规律进行仿真,通过AnsysWorkbench软件对工作臂的强度、刚度进行校核计算。基于虚拟样机技术对混凝土湿喷机工作臂的研究可在设计阶段发现其存在的缺陷并提出修改设计的措施,缩短湿喷机的研制周期,降低产品的研发成本。

混凝土湿喷机小臂变幅系统机液耦合建模分析

为深入研究混凝土湿喷机小臂变幅过程中机液耦合特性,需建立准确的机液联合仿真模型。首先,根据混凝土湿喷机臂架小臂变幅机构组成和液压传动原理,建立小臂俯仰过程的运动学和动力学模型,并基于NX和AMESim分别建立三维机械结构和液压系统仿真分析模型;然后,利用NX的运动分析模块Simcenter 3D建立机液耦合接口,搭建小臂变幅系统机液耦合仿真模型,仿真分析小臂上仰过程中的系统工作压力、流量和变幅角度等工作性能参数变化规律,并进一步计算基于Matlab的小臂变幅运动学、动力学仿真分析结果;最后,对比分析基于NX和AMESim的联合仿真结果、基于Matlab的数值模拟结果和小臂变幅试验测试结果。结果表明:1)传统数学建模方法不能反映小臂变幅时的系统动力学响应特性;2)机液联合仿真模型可以更准确地模拟湿喷机小臂变幅动作过程,且能全面观察变幅系统内部状态变量的工作特性;3)变幅油缸无杆腔压力试验结果与仿真结果吻合较好,验证了所建模型的准确性。

混凝土湿喷台车小臂系统的有限元分析及优化

以混凝土湿喷台车臂架系统中小臂系统为研究对象,以ANSYS Workbench为分析工具,对其小臂系统进行有限元分析,分析小臂系统在最危险工况下的应力分布状况,为混凝土湿喷台车小臂系统的优化改进提供参考。

高速铁路隧道混凝土湿喷技术介绍

混凝土湿喷技术是高速铁路隧道施工的新型技术,混凝土湿喷技术的应用可以改善施工环境,提高工作效率,缩短施工周期,提高隧道工程的施工质量。基于此,论文研究了混凝土湿喷技术,在此基础上,论述了高速铁路隧道混凝土湿喷施工基本方法,并对高速铁路隧道混凝土湿喷施工的注意事项进行具体分析,从而为我国混凝土湿喷技术研究提供参考依据。

浅谈混凝土湿喷机泵送系统问题及改进方案

文章分析了目前国内湿喷机现状及存在的不足,提出了对泵送系统结构改进方案,该方案经过实地应用,使湿喷机泵送方面故障率明显降低。

混凝土湿喷机喷嘴结构优化设计分析

以兴泉铁路第一长隧道戴云山一号隧道为例,对混凝土湿喷机喷嘴结构进行了优化设计研究,结果表明:当喷嘴旋转偏角为10°、竖直偏角为30°以及聚敛段收缩角为6°时,混凝土的喷射施工效率和质量较佳。

混凝土湿喷机械手在长大隧道中的应用

隧道是交通基础设施的重要组成部分,由于长大隧道的特殊性,建设难度比较大。传统技术无法保证施工质量、进度的需求,因此需要采用混凝土湿喷机械手。论文先介绍混凝土湿喷机械手工艺,再分析施工效率和质量,最后提出问题和改进建议。

HSP6型混凝土湿喷机的结构设计

本篇阐术了混凝土湿喷机的功能、工作原理。

工程底盘混凝土湿喷台车的选型优势及应用分析

文章介绍了湿喷台车的施工工法和关键系统结构,对国内主流机型的技术、结构及市场发展前景进行了对比,得出工程底盘混凝土湿喷台车未来更具优势,同时对工程底盘混凝土湿喷台车进行了应用分析。

煤矿高强混凝土湿喷成套技术研究与应用

煤矿高强混凝土湿喷技术是现代化煤矿安全、理想、新型的强化支护技术,通过对干喷法和湿喷法的比较分析,得出湿喷法的市场经济价值定将随其应用推广获得更大实现。