复合地层TBM双滚刀破岩过程数值流形模拟研究

大型交通、矿山和水利工程TBM施工中不可避免会遇到复合地层,复合地层中TBM双滚刀破岩特征与均质岩层有较大差异。基于数值流形方法处理非连续问题的能力,引入弱不连续物理覆盖来对复合地层层理面进行表征,提出了模拟裂隙网络扩展过程的数值流形算法,进一步建立了模拟复合地层滚刀破岩过程的数值流形模型。同时,对软硬不均复合地层中不同刀间距的双滚刀破岩过程进行了模拟分析,研究发现：在相同贯入度下,不同滚刀间距的应力分布均具有明显的不对称性,硬岩中滚刀推力远高于软岩,从而易造成滚刀偏磨;当滚刀间距为100 mm时,两滚刀间岩片厚度达到最大值23.7 mm,刀间距增大或减小时,岩片厚度均出现降低趋势;不同刀间距条件下,软岩的破碎率均高于硬岩,其中软岩破碎率随刀间距的增加而增大,硬岩破碎率则在刀间距为100 mm时达到最大值10.5%。上述结果表明,在复合地层中,岩性对于TBM岩机安全及破岩效果的影响要大于滚刀间距,研究成果可以反映复合地层滚刀破岩规律。     

节理倾角对岩石隧道掘进机破岩特性影响的数值研究

为研究节理特征对岩石隧道掘进机（TBM）盘形滚刀破岩特性的影响,采用颗粒离散元法（PFC）建立了不同节理倾角下双滚刀破岩模型并进行数值仿真,研究不同节理倾角对应的岩石破碎模式、裂纹数目和破岩比能。结果表明:（1）倾斜节理的存在改变了裂纹扩展规律,裂纹呈现不对称性扩展模式。节理的存在改变了裂纹的延伸方向,限制主裂纹向下扩展。节理倾角越大,对主裂纹的萌生与扩展起到的阻碍作用越明显。节理倾角较小时,裂纹沿节理倾向延伸,有利于双滚刀间裂隙的贯通,有利于岩石碎屑的剥落;（2）节理倾角对剪切裂纹的影响较小,主要影响拉裂纹数目。总裂纹数随节理倾角的增大先增大后减小,当节理倾角为30°时达到最大。从滚刀破岩效率来看,节理岩体存在一个最优节理倾角。当节理倾角在30°附近时,破岩比能最小,破岩效率最高。基于颗粒离散元法PFC2D可以较好地模拟节理岩体双滚刀破岩过程,弥补室内试验无法进行细观特性研究的缺陷。     

CCS型滚刀破岩力影响因素试验研究

全断面掘进机盘形滚刀破岩力影响因素分析是掘进机设计和隧道掘进施工的关键。通过设计三因素三水平正交试验的方法研究了不同滚刀参数和施工工艺参数对CCS型滚刀破岩力的影响,应用极差分析法对试验结果处理得出影响破岩力的主次顺序。根据试验结果得出相对合理的花岗岩地质施工工艺参数,为实际施工提供参考。     

TBM的原理和效能预测

通过对TBM的原理和效能预测的介绍,为隧洞工程人员提供有关TBM工作原理、技术说明、试验指标、经验公式和数据,以便对TBM的效能做出合理的估计,并为做好现场勘探工作、施工设备和方法的选择,以及为TBM的应用和管理提供帮助。     

用CAD系统正确选择链轮滚刀齿形设计方案

用代圆弧设计链轮滚刀法向齿形和按Wills原理设计链轮滚刀法向齿形,可借助于CAD系统将设计的链轮滚刀法向齿形范成链轮齿形与链轮齿形相比较,以判断代圆弧链轮滚刀设计是否达到链轮齿形几何精度要求,本文解决了用代圆弧设计链轮滚刀法向齿形精度不足的判断和选用正确的设计方案。     

可转位齿轮滚刀国产化设计与应用

简要介绍了国内外可转位齿轮滚刀的现状,阐述了一种国产大模数可转位齿轮滚刀的设计要点,通过现场应用,并与可转位铣刀做了对比分析,为该类刀具的国产化提供参考。     

典型零件斜面的铣削加工技巧

机械加工中的工件往往造型各异,有时会出现具有多种复杂形状和多种角度面组成的零件。铣削加工这类带角度的形面一般应该制作专门的夹具或者利用专用虎钳等,对于斜面的铣削加工来说,一般具有装夹困难、不易校正和不易测量等特点,而且有时还要进行一些工艺路线的设定与计算;因此,斜面加工是机械加工中的重要内容。本文就其中比较典型的加工方法进行了讲解,以机械加工中普通铣床为例介绍了几种常用加工方法。     

滚刀皮辊轧花机及其独特的工艺设计

近几年，随着新疆地区长绒棉的大面积种植和纺织厂对皮棉质量的不同要求，皮辊轧花机越来越受广大用户的欢迎。由于皮辊轧花机具有不易轧断纤维的特点，故这种轧花机适宜于加工长绒棉和成熟度较差的细绒棉。按皮辊轧花机主要工作部件——动刀的运动形式来分，有冲刀式皮辊轧花机和滚刀式皮辊轧花机两种形式。     

加工齿圈支座滚刀设计

根据齿轮啮合原理，推导出齿轮齿形分圆直径小于小径时滚刀齿形的计算公式，并介绍了加工齿圈支座的滚刀设计方法。     

蜗轮滚刀崩裂原因分析

对崩裂滚刀进行了金相检验和扫描电镜观察分析，结果表明，造成滚刀崩裂的主要原因有二：①原材料锻造不充分，存在严重的网状、带状碳化物；②热处理回火不充分，存在较大的组织应力。