盾构隧道施工物料无人运输发展现状及关键技术

盾构隧道施工物料无人运输有助于提升运输效率、降低运输成本、减少运输安全事故率。与公路汽车无人驾驶、港口车辆无人驾驶、轨道交通无人驾驶等逐步成熟的无人驾驶技术不同，在隧道场景下实施施工物料无人运输存在运输物料种类繁多、运输调度困难、地下定位信号拒止、狭窄车道频繁会车、行车路面工况复杂、地上地下联动响应慢等诸多挑战。从实现盾构隧道施工物料无人运输的关键问题分析入手，综述当前盾构隧道施工物料运输方式、运输需求、无人运输发展现状及存在的挑战，提出盾构隧道施工物料无人运输的五大关键技术：多种类物料智能货控能效管理技术，无人化垂直装卸门机控制技术，多传感器融合同步定位与地图构建技术，隧道复杂环境路径规划与自主避障技术，隧-地一体化联动响应的高可靠性无线通信技术。     

锚网支护煤巷变形破坏因素分析及对策

针对锚网支护煤巷变形破坏因素进行了分析,提出了防止巷道变形破坏的支护对策,经过科学组织施工、优化支护设计、发展锚网梁联合支护,取得成效。该支护方式具有良好的经济效益和社会效益。     

浅谈职业高中机械制图的教学策略

机械制图课程是职业高中机电专业的重要基础课程,对职高生来说,这门课程的学习难度相对较大,加上职高学生的空间想象力、理解能力、学习能力比较差,导致其在机械制图学习上效果不佳。鉴于此,为了有效提升职高机械制图教学效果,教师需要主动地改革创新机械制图教学方法。     

褐煤用于高炉喷吹的可行性

采用热重分析及量热仪分析了褐煤与传统喷吹用无烟煤燃烧性及发热值的差异,并采用长管式煤粉爆炸性测定装置研究了粒度对褐煤爆炸性的影响。同时针对混煤中褐煤的适宜配加比例,研究了褐煤添加量与混煤的爆炸性和燃烧性的相关性。结果表明,褐煤粒度小于0.087mm后呈强爆炸性。但褐煤与无烟煤混合能够有效抑制爆炸性,当混合样品中褐煤的质量分数低于40%时混煤没有爆炸性。褐煤的燃烧性好于无烟煤,二者混合后随褐煤比例的增加,混煤的失重曲线出现双特征峰,提高褐煤掺混比能够改善混煤的燃烧性。综合以上研究结果表明,褐煤用于高炉喷吹时的比例控制在40%(质量分数)以下为宜。     

双通道PWM的冷暖白光LED混色模型研究

LED光色度的动态调节是实现智能照明的基础, 采用冷暖白光LED和双通道脉冲宽度调制(PWM)法,基于1931CIE标准建立混合光源模型,推导出混合光源色坐标、相关色温 、最大亮度、显色指数与双通道调制脉冲 占空比比值的关系式。采用暖白光(色温3282 K)和冷白光(色温12930K)两种白光LED进行 混色实验, 通过微控制器输出PWM信号控制LED驱动电源,改变冷色光和暖色光的比重,得到的混合 光源色坐 标、最大亮度、相关色温及显色指数值与理论计算值吻合很好,证明了理论模型的正确性。 理论和实验结 果还表明,混合光源在双通道调制脉冲占空比比值为1的附近可得到低色温、高显色性和大 光通量的混合白光。     

粗糙集及主元分析的机械故障诊断研究

针对粗糙集理论方法与主成分分析方法的特点,引入了一个启发式函数,提出了一种将两种方法相结合的算法.运用粗糙集理论建立了信息系统的分辨矩阵,通过主元分析方法得到了各主成分的表达式和主成分贡献率,通过启发式算法得到了决策信息表的最佳属性约简和故障诊断规则,并通过算例分析验证了该算法的优越性.研究表明该算法在处理机械故障诊断中数据量大、变量多的数据时,具有很好的效果.     

基于线结构光视觉的轴径主动测量方法

针对轴径测量问题,提出一种通过建立与轴线垂直的虚拟平面,并利用基于最小二乘圆拟合算法快速获得被测轴直径的方法。对线结构光视觉系统进行标定,得到摄像机的内参、畸变系数、结构光平面参数;获得被测回转体轴线的方向向量和轴线与结构光平面交点坐标,利用已得到的方向向量和轴线与结构光平面的交点建立一个与轴线垂直的虚拟平面;再将结构光平面与零件表面上的交点投影到虚拟平面上,并通过所有投影点到轴线与光平面交点的距离排除数据中的噪点;最后利用有效投影点和轴线与光平面交点的距离,得到被测回转体的外表面圆柱度。通过轴径测量试验对该算法进行了验证,在复杂的测量环境下,当被测轴直径为30～50 mm时,平均测量误差为30μm,最大测量误差为50μm。因此,该算法可以应用于实际回转体零件的直径测量中。     

管道机器人清淤装置振动稳定性研究

为研究管道机器人清淤装置在旋转条件下的工作稳定性,对其自适应系统进行冲击与振动的研究。将简化的清淤装置导入到ADAMS中,分别在最低转速20r/min和最高转速100r/min时,选取不同刚度系数的弹簧,在有弹簧预压缩量和弹簧预压力的条件下进行振动动力学仿真,提取不同条件下滑块与螺塞的冲击曲线、滑块对弹簧的冲击曲线,验证了刚性冲击系数远大于柔性冲击系数;对自适应系统添加柔性元件,得到自适应系统的冲击和振动曲线,并对结果进行对比分析。结果表明:低转速时选择较大弹簧刚度,高转速时选择较低弹簧刚度;比较系统冲击力和冲击系数,应在高速和弹簧预压力为(35～100)N条件下工作更稳定;系统需添加柔性缓冲元件,可极大减小冲击力和系统振动。     

改善垂直轴风机效率的叶片转动惯量试验研究

针对风力发电机抗风能力差、使用寿命不佳等特点,选用一种S型垂直轴双层叶片结构的风力发电机对试验风机进行改进.在风机叶片边沿上采用加厚型设计(作为一种配重),从而增加风轮的转动惯量,延长发电机的工作时间.正交试验和方差分析表明,转动惯量的改变可使风机的转化效率从36.12％提升到37.72％.     

二次衬砌台车荷载计算及数值模拟

为保证隧道衬砌模板台车的施工安全,以某高速公路分岔式长隧道为例,根据给出衬砌台车的尺寸,对隧道二次衬砌台车模板系统进行了设计,计算了其纵肋和环向肋内力和变形,并基于ANSYS分析软件,计算了台车门型结构内力和变形。结果表明,模板系统、台车结构的强度与刚度均满足设计要求。根据计算结果,建议浇筑二次衬砌混凝土时应注意对称浇筑,保持台车受力对称,且在门架的底纵梁处纵向每隔1 m加设1道I20a工字钢水平支撑,在两主肋之间增加环向次肋角钢。