新型TBM推进机构力传递性能分析

在实际工况中,推进机构要承受重载荷、大突变载荷以及极限载荷,若力传递能力不足,将造成机构关键零部件损伤或失效。以搭建的新型TBM试验台为研究对象,运用SolidWorks建立推进机构重构后的三维实体模型,基于并联机构螺旋理论建立推进机构运动耦合度指标,对V型推进机构调向力与调向力矩以及运动耦合度进行分析,并以两种典型的推进机构为对象,比较两者的推力传递效率,验证该指标的正确性。     

一种新型TBM试验台掘进机构电液控制系统设计

介绍了一种混联式新型TBM掘进机构试验台的实体建模、仿真分析、整机组装等概况;在TBM支撑-推进-换步控制中,根据机构运动的单环掘进、双环掘进、三环掘进和连续掘进等4种工况,模拟施工掘进作业,并将4种工况的机构运动时序动作进行细化,以更好地进行PLC的程序设计和编制;最后,在完成本试验台掘进机构的电液控制系统PLC硬件配置及选型后,根据掘进运动控制要求,采用程序初始化、手动控制、自动控制等三种程序控制模式,分别设计了试验台的加载器、支撑器、辅推进器、主推进器的PLC逻辑控制程序,试验结果表明,所设计的电液控制系统能准确控制推进机构的推进和换步动作,并能够实时反馈压力、位移和流量等模拟量的变化量,达到预期设计目标,相关理论数据为TBM的施工提供了参考。     

主梁式TBM推进系统基于AMESim的仿真分析

主梁式TBM推进系统的主要作用是在掘进时为主机向前移动提供推进力以及换步时使撑靴鞍架快速向前移动,它是TBM施工过程中所必须的关键部件之一。针对敞开式TBM推进系统在实际施工中的不同工况,利用AMESim软件所提供的液压、平面机构和其它子模型库,建立了推进系统的整体运动模型,并在此基础上进行了仿真与分析。     

φ200mm微型TBM试验台液压系统设计与仿真

随着"一带一路"战略的实施和基础设施建设的迅速发展,全断面隧道掘进机(TBM)用于开挖隧道越来越普遍,但相应用于科学研究的TBM试验机却很少.微型TBM能够掘进直径(φ)200mm的岩石隧道,试验台能模拟深部巷道/隧道在岩爆条件下TBM开挖过程,合理反应出实际TBM施工过程中与岩石的相互作用.利用AMESim工具对试验...     

部分断面TBM推进机构的设计及刚度性能分析

针对部分断面掘进机串联支撑机构刚度弱、异形TBM断面适应性差、开挖盲区难以处理等问题,设计了基于6-SPS并联机构的部分断面TBM推进机构,提出了考虑平台局部柔性的刚度预估模型建立方法。首先,初选地质条件,根据总推力预测模型确定推进反力、设计推进机构,在逆向运动学的基础上,采用直角坐标边界搜索法计算机构的位置工作空间;然后,通过推导支链与平台的微小位移映射,考虑支链柔性,将动平台重力视为外载荷,使用有限元软件识别平台与支链接触处的柔度系数,建立了推进机构半解析静刚度模型,借助有限元软件验证了模型的准确性;最后,对比分析了平台局部柔性对刚度性能的影响。结果表明,考虑平台局部柔性的刚度模型更精确。研究为部分断面TBM推进机构的设计及样机研制提供了理论基础。     

双护盾TBM主推进液压系统动态特性研究

以深圳市轨道交通10号线首次在孖岭站至雅宝站施工使用的双护盾TBM为研究对象。分析了双护盾TBM主推进液压系统的模型原理,推算出主推进液压控制系统的传递函数,并对该系统关键阀组和缸体进行了AMESim仿真建模,研究了主推进液压系统速度、压力、流量的动态特性关系,加强了双护盾TBM这种大型装备的主推进液压系统的动态特性理解,通过该研究可以为双护盾TBM液压系统优化改进提供参考。     

传动机构的噪声仿真车辆传动机构的噪声试验台仿真与计算

由于传动机构内部的有限间隙使齿轮在空载振动以及操纵换档时引起噪声，降低现代发动机转速的不均匀性和综合降低传动机构的噪声级别是老问题了。斯多加特大学机械零件及构造研究所应用理想的简单的模拟装置阐述从动部件振动，研究了一系列传动结构的参数以及模拟试验的结果，形成新的具有高级动力学电子传动的噪声试验装置、试验状态的仿真与计算结果相比较表明两者有很好的一致性，参数研究的前提是为了形成结构构造原则，籍以形成噪声较低的传动结构。     

TBM支撑-推进-换步机构固有特性及灵敏度分析

支撑-推进-换步机构是隧道掘进机(TBM)掘进作业的核心传动装置,在强冲击载荷下机构振动剧烈,导致关键结构件损伤,因此研究其固有特性和灵敏度具有重要意义。采用集中参数法,建立TBM支撑-推进-换步机构的动力学模型,分析机构的动力特性。结果表明:机构的1阶振型为主梁沿掘进方向的扭转振动;且机构的各阶模态随构件的刚度变化会发生模态跃迁现象。     

一新型机电限位机构的仿真分析

本文利用CAD／CAE技术对一新型限位机构进行机构运动仿真和有限元分析。该限位机构用于限制大型光电设备垂直轴系的旋转。在利用UG建立了整个光电设备的三维模型后，时限位机构进行了运动仿真，根据检查到的零件间的干涉情况对设计中游在的问题进行了修改和优化。利用MSC．Patrarr／Nastran对限位机构和相关部件进行了有限元分析，校核机构的强度和对整个设备精度的影响。仿真结果表明该限位机构工作可靠，能够满足大型光电设备的使用和性能要求。     

基于半转机构的仿生船舶推进器的仿真研究

为提高基于半转机构的Weis-Fogh效应仿生船舶推进器设计的效率和可靠性,并对推进器进行动力学和运动学分析,在用仿真软件ADAMS建立仿生船舶推进器的机械动力学模型的基础上,利用Matlab中的Simulink工具箱建立控制系统,通过ADAMS和Matlab的接口ADAMS/Controls模块,实现了应用ADAMS和Matlab对基于半转机构的Weis-Fogh效应仿生船舶推进器的联合仿真.仿真结果表明,Weis-Fogh效应仿生船舶推进器能够给船舶提供有效稳定的推进力,同时也证明了推进器推进力随叶轮转速的增加而增大,随叶片和固壁之间初始间隙(在(4cm,+∞)区间内)的增大而减小.     

水下热动力推进系统半物理仿真试验台设计

以开式循环水下热动力推进系统为对象，研究了半物理仿真试验台的工作原理及各硬件组成。为了真实模拟实际系统工作过程，对试验台系统的实时性有较高的要求，在测控软件设计中，介绍了一种有效方法，保证了Windows操作系统下的精确定时。     

TBM推进系统键合图建模与动态仿真

针对TBM推进系统的机电液耦合特性,为了弥补传统建模方法在多能域建模问题中的诸多不便,采用键合图建模方法建立了TBM推进系统的数学模型,推导了系统的状态空间表达式,并搭建了系统的同步控制模型。利用MATLAB软件对推进系统的同步控制进行了仿真,通过与试验结果对比验证了数学模型的正确性和可行性。     

减振器试验台的动态仿真分析

为了对汽车减振器的性能进行准确测量，设计出了一种能精确实现简谐运动的机械式减振器试验台，并运用MATLAB软件分别对该试验台的激振机构和飞轮建模，分析其动态特性。仿真结果表明，该试验台能实现精确的简谐激振运动，同时该仿真结果也为试验台的机械设计（如飞轮的设计、电机功率的选择等）提供了理论依据。     

减振器试验台的动态仿真分析

为了对汽车减振器的性能进行准确测量,设计出了一种能精确实现简谐运动的机械式减振器试验台,并运用MATLAB软件分别对该试验台的激振机构和飞轮建模,分析其动态特性.仿真结果表明,该试验台能实现精确的简谐激振运动,同时该仿真结果也为试验台的机械设计(如飞轮的设计、电机功率的选择等)提供了理论依据.     

TBM正滚刀回转切削仿真分析

针对全断面硬岩掘进机(TBM)滚刀回转切削问题,以正滚刀为例,通过有限元分析软件ABAQUS,建立了一系列滚刀破岩模型,探究不同刀间距、不同切削角度对滚刀破岩效果的影响。仿真结果表明,对于17in滚刀,安装位置不同,其岩石破碎量破岩效果会不同;在一定的模拟条件下,双滚刀同时回转切削的最优刀间距为120mm左右。其他条件不变,采用不同顺次切削角度破岩时,120°左右切削效果最好。研究成果对于理解滚刀回转切削特性,优化滚刀在刀盘上的布置具有一定的参考价值。     

TBM主轴承洞内维修

正位于陕西省内某南水北调某引水工程,也是陕西省十一五期间的重点水利工程。该引水隧洞包括9885m的TBM隧洞和49.8m明渠工程。其中隧洞施工采用一台美国Robbins公司生产的双护盾TBM独头掘进。隧洞开挖直径3.655m,成洞直径3.0m,预制C40钢筋混凝土管片一次衬砌,每环管片为5块构成,管片环宽1.1m,厚25cm。     

新型大功率弹簧操动机构动力学仿真分析

对新型大功率弹簧操动机构的储能元件和缓冲元件进行了理论计算与分析;建立了弹簧操动机构动力传动系统的三围实体模型;并将模型导入到动力学仿真软件中,建立弹簧操动机构的虚拟样机;分析了断路器动触头位移和加速度随时间的变化;重点分析了缓冲元件参数对触头位移和加速度的影响。为产品研发及升级提供了理论基础及改进意见。     

一种新型恒张力机构及仿真分析

很多自动化设备生产过程中,必须保证被加工材料的张力恒定,才能保证产品的品质和生产效率。为使贴覆机送料过程有良好的稳定性、确保贴覆的尺寸精确,利用汽车制动器的原理,对常用张力机构的恒张力送料机构进行了改进,设计了凸轮-转鼓式恒张力控制机构。通过分析凸轮运动位移响应,以便能够更好地控制张力,保证输送效率。这种张力系统不但适合贴覆机、纺织机,对一些由于高速运动而产生波动的设备也非常适用。     

新型并联打磨机构的自由度分析与仿真

为了满足打磨小型零件的需要,提出一种新型3自由度并联打磨机构,应用螺旋理论对该机构进行自由度计算分析,然后应用PRO/E软件建立三维模型并把模型导入ADAMS软件进行分析。仿真结果表明该并联机构结构是正确的。     

模切机主切机构运动精度仿真研究

从多体系统动力学理论的角度,构建了模切机主切机构各部件之间的拓扑结构和约束关系,建立主切机构多刚体及柔性多体动力学模型;综合考虑杆长误差及零部件弹性变形对机构运动精度的影响,对主切机构的运动精度进行仿真研究,分析了杆长误差等因素对输出精度的影响程度,为提高模切机主切机构输出精度提供了依据,并为空间并联机构运动精度的研究提供了一条简捷的途径。