TBM的刀具改性与辅助破岩技术研究现状

硬岩掘进机(TBM)主要依赖滚刀-岩石界面的滚压作用进行隧道掘进作业,滚刀刀圈磨损严重、更换频繁,严重影响TBM掘进效率.本文介绍了TBM滚刀破岩原理与典型失效形式;从滚刀材料改性和结构优化角度归纳总结了TBM刀具改性的研究现状,指出单纯的滚刀改性优化对TBM掘进效率的提升作用有限;进而介绍了水射流、超声、激光和微波等外加物理场辅助破岩技术的研究进展;最后,从岩石力学性能化学弱化角度探讨了辅助破岩技术的新思路.     

仿生侵蚀介质对滚刀/大理岩滚动摩擦磨损行为的影响

目的 对比去离子水和仿生侵蚀介质2种工况下,滚刀/大理岩摩擦副在不同法向载荷作用下的滚动摩擦磨损行为,阐明仿生侵蚀介质对大理岩破碎去除和滚刀磨损的影响规律和作用机制,为化学手段辅助提升全断面隧道掘进机（TBM）破岩效率提供参考。方法 表征自制仿生侵蚀介质对大理岩和H13钢滚刀的腐蚀性,基于自制滚压破岩模拟试验机研究滚刀/大理岩摩擦副的滚动摩擦磨损行为。结果 仿生侵蚀介质对滚刀无明显腐蚀性,但会诱导大理岩表面产生次生裂隙和溶蚀孔,弱化岩石表面的力学性能。在法向载荷为45、75、105 N时,相较于去离子水工况,在仿生侵蚀介质工况下大理岩的磨损体积分别提高了25.3%、9.3%、17.5%,滚刀破岩比能分别下降了28.3%、11.4%、20.0%。在法向载荷为45N时,岩石表面的破坏形式主要为矿物颗粒破碎剥落。在法向载荷为75 N时,岩石的去除量明显增大,表面形成了密实核。在法向载荷为105 N时,岩石表面发生显著开裂和去除现象。结论 仿生侵蚀介质能促进大理岩的破碎和去除,降低滚刀磨损和破岩比能。仿生侵蚀介质的作用受到岩石破坏形式的影响,在法向载荷较低时,岩石表面破坏形式以矿物颗粒剥落和密...     

基于Raspberry Pi的六足行走机器人设计

为在各种人类不便到达的地区进行数据采集、探测等工作,越来越多移动式机器人被使用,六足机器人因其在步态上的高适应性成为移动机器人领域中的主流研究对象之一。本文以Raspberry Pi作为控制核心设计了一款六足行走机器人,具有多自由度结构和离散落足点,可进行丰富的步态设计,以适应各种非结构化地形,同时结合摄像头、传感器等功能模块,使其具备远程控制、实时监控、自动避障等功能,以达到在各种复杂地形环境下稳定行走并实时高效采集信息的目的。     

以铝代银制造快速熔断器的熔片

快速熔断器是用于大功率整流装置中,与整流元件或可控硅相串联,当发生短路故障时,即快速熔断,其结构如图1所示。     

考虑井壁摩擦随机性的钻柱动力学模型

针对新型油气资源的实际情况,为研究更为复杂地层工作环境下的钻柱动力学特性,进行井壁摩擦随机性及其对钻柱动力学的影响研究。首先结合井下实际情况,进行井壁摩擦行为描述,研究构建井壁随机场的步骤与方法。然后基于页岩气工程背景,进行水平井钻柱动力学模型分析,给出模型中各力的求解表达式,以及动力学模型的离散方法。同时,根据试验测试确定算例基本参数,将不同方法得到的结果进行对比分析,验证研究方法的准确性,然后对关键参数特性进行定量分析。研究成果可为新型油气资源开采条件下的钻柱动力学研究提供参考,也可为井下安全生产、提速增效方法与工具研究提供理论依据,对指导现场生产具有实际意义。