气动冲击机构的动态特性分析

本文通过对有阀型气动冲击机构的动态特性分析,找出了各结构设计参数间的匹配关系,提出了参数型判据方法,为气动冲击机构的相似设计和优化提供了参考。并对提高机构的工作性能,充分利用压气的能量,提出了一些新见解。本文的理论分析和试验结果基本一致。     

一种新型液压打桩机的工作原理与设计方法

一种新型液压打桩机的工作原理与设计方法胡克球（机械工程系９２０１班）冲击式桩工机械以其打击能量大、效益高、操作简便和使用成本低等优点而得到广泛应用。现有的桩工机械种类繁多，主要有柴油打桩机、液压打桩机、气动落锤打桩机等。它们的工作原理都是锤与桩之间的...     

加载速率对砂岩破碎及能耗特征的影响

为了研究应力波加载速率对岩石破碎与能量利用效率的影响,利用杆件纵向撞击面局部变形的非线性模型设计了5种不同曲率半径的锤头,获得了非等入射能与等入射能条件下不同加载速率的入射应力波,并对红砂岩进行了冲击试验.结果表明:随着应力波加载速率的增大,砂岩试样破碎块度的分形维数呈近似线性增长关系.在加载速率相同的情况下,砂岩试样破碎块度的分形维数随入射能的增大而增大.随着入射应力波加载速率的增加,破碎能耗密度增大.在加载速率相同的情况下,入射能越大岩石破碎能耗密度越大.在非等入射能条件下,岩石破碎过程中的能量利用率随着入射能的增大呈明显的下降趋势.实际生产中最优的应力波形必须综合考虑破岩效果和能量利用率等因素.     

基于SimHydraulics的水力凿岩机冲击系统动态仿真

以自行研发的后控式SYYG65型水力凿岩机冲击系统为研究对象,在Matlab中应用SimHydraulics工具箱,建立水力凿岩机冲击系统动态仿真模型,实现流体/机械的混合仿真.建模过程不考虑系统运行状态的转换,简单有效地实现了活塞和阀芯在水压力作用下的耦合计算.在泵供水流量为120 L/min,减压阀卸荷压力为16 MPa时,对系统进行仿真计算,获得了在此条件下冲击机构运动与活塞前后腔压力变化典型曲线,并与实测结果进行比较.同时,运用这一动态仿真模型对蓄能器参数进行优化计算.研究结果表明:在有效容积为0.24～0.27 L和充气压力为5.00～5.75 MPa的最优工作参数下,SYYG65型水力凿岩机冲击系统能量利用率有显著提高.该SimHydraulics仿真模型对水力凿岩机冲击系统参数设计和优化匹配研究是有效的.     

导弹弹射架气动加载系统设计和仿真分析

介绍了一种专用于模拟导弹弹射发射时所受气动力的地面模拟气动加载试验系统。分析了该加载机构的结构和特点,并进行了加载弹射仿真。对仿真结果和试验系统的实验数据进行了对比。对比结果表明,气动加载系统的加载力跳动误差不大于15%,达到了工程实际应用的目的。     

冲击机械合理加载波形的形究

冲击机械的工作效率很大程度上取决于冲击机械的核心部件冲击活塞撞击所产生的应力波形．作者就冲击机械的合理加载波形,从能量传递效率和有利于工作介质变形或破坏两方面进行了研究．分析中详细考虑了工作介质类型和实际冲击加载系统的影响．研究结果表明,等波阻活塞产生的矩形波是最适合于实际冲击机械的合理加载波．     

一种改进的耗散型接触力模型及实验验证

为了研究含间隙运动副对连杆机构动态性能的影响,基于能够描述碰撞过程中能量损失的连续接触模型,建立了一个新的耗散型接触力模型.在这个新模型下对含间隙连杆机构进行动力学仿真,并进行了实验研究.主要考察了间隙尺寸和加载强度对连杆受力的影响.结果表明:间隙的存在会影响传递力曲线,使机构产生明显的振动冲击,间隙大小和加载速度是影响机构动态响应的主要因素.该仿真结果得到了实验的验证.     

后加载和高负荷前加载叶型气动性能的试验研究

采用平面叶栅和环形叶栅吹风试验对后加载和高负荷前加载叶型的气动性能进行了详细的测量和研究.在平面叶栅吹风试验中,测量了2种叶型的压力系数分布,研究了攻角、相对栅距、安装角和马赫数的变化对叶型能量损失系数的影响规律.在环形叶栅吹风试验中,测量了2种叶型的近叶顶、中叶高和近叶根处的压力系数分布以及能量损失系数沿叶高的变化规律.对后加载和高负荷前加载叶型的三维成型规律进行了讨论.试验结果表明:高负荷前加载叶型相对于后加载叶型具有更大的负荷特性;高负荷前加载叶型在采用较大的切向弯曲后可以抑制二次流的发展和减少二次流损失;前加载叶型和后加载叶型均具有优良的气动性能.研究结果对于拓宽高性能叶型在汽轮机中的应用提供了理论基础和技术支持.     

气动冲击机构结构参数优化设计

本文运用气动冲击机构动态特性分析和冲击频率计算的已有理论成果,提出了机构结构参数优化设计的数学模型,从而摆脱了气动冲击类工具传统的设计方法,为新产品的发展、研制和设计提供了有力的手段。该分析方法应用于新产品的设计已取得了较满意的结果,并得到了试验验证。     

基于飞轮储能技术的柴油机钻机机械调峰系统研究

采用了一种新型的储能技术—飞轮储能,它可以在柴油机处于低负载运行状态时,将多余的能量通过飞轮储能装置存储起来,此时飞轮处于加速储能的过程;当检测到系统中有较大的冲击负载时,将存储的能量释放出来,通过调峰电机与柴油机并机驱动负载,达到平抑发动机的加载率,保证发动机在负载变化时能够平稳运行的目的,该状态飞轮处于减速放电的工作模式.本文对飞轮储能的原理以及基于飞轮储能的柴油机钻机的机械调峰技术进行深入研究,给出了调峰电机处于电动和发电状态的条件,设计了一种柴油机钻机的机械调峰系统.     

非爆发式排气冲击配气机构数值分析

给出了非爆发式排气冲击配气机构系统的无因次参数及系统的无因次运动方程,用数值方法研究了系统在不同参数条件下的运动情况,找到了实现非爆发式排气的系统参数设计规律,为这种新型的冲击配气机构的设计提供了定量依据·     

一种基于CSM模型的TBM刀盘比能预测方法

为了解决全断面掘进机在掘进时刀盘比能预测的难题,以岩石断裂力学为理论基础,深入分析了TBM滚刀的受力情况和破岩机理,基于CSM预测模型提出了一种新的TBM刀盘比能预测方法.通过建立滚刀与岩石相互作用的力学模型,推导出TBM刀盘的比能预测模型,并通过实例计算对刀盘的比能水平进行了量化研究,验证了模型的正确性.该预测模型基于滚刀破岩的机理,能够实时预测刀盘的比能,为TBM的刀盘优化设计以及性能预测提供了一定的理论依据.     

盾构机复合岩土层掘进刀盘弯矩特性分析

针对盾构机在掘进过程中上软下硬的复合地质结构,建立了其刀盘截面圆模型,基于单个切削刀和盘形滚刀的切削机制,建立了复合岩土层掘进时刀盘平面内总弯矩分析模型,分析了与刀盘接触的撑子面内,不同软土面积分数的复合地质条件下,刀盘旋转掘进过程中的弯矩动态特性.结果表明:刀盘平面内2个方向的弯矩与刀盘旋转角分别呈正弦和余弦曲线关系;弯矩波动振幅随撑子面内软土面积分数的增加而降低;当刀盘截面圆内软土面积分数为50%时,其弯矩最大.     

移动终端通信网络传输链路快速选取方法研究

移动终端通信网络节点能量有限,采用当前链路选取方法对链路进行选择,需要将大量数据包作为测试样本,不仅能耗高,而且会导致通信效率大大降低。提出一种新的移动终端通信网络传输链路快速选取方法,介绍贝叶斯估计原理,对链路质量进行估计。假设节点选择备选链路集合中所有链路的概率是相等的,经k轮探测后,贝叶斯估计通过新增样本对应的链路质量进行估计,在此基础上引入优选机制,将质量估计结果最高的链路赋予最高的概率,将质量估计结果较低的链路赋予较低的概率,实现移动终端通信网络传输链路的快速选取。实验结果表明,所提方法不仅能够保证链路传输的正确性和完整性,而且链路选取速度快,具有很好的节能效果。     

崩塌滚石消能桩结构设计计算方法

提出了一种利用桩-土材料的弹塑性性质,将崩塌滚石的冲击动能转化为土体和桩体的弹塑性变形,从而降低崩塌滚石运动速度,拦截滚石的消能桩结构.基于能量守恒定律和弹性地基梁法,推导了消能桩系统在滚石冲击作用下的变形计算公式.对于消能桩的设计,根据勘察资料获取滚石的粒径、下落高度并考虑坡面条件等因素可以估算其运动动能,采用推导公式可计算出消能桩在给定控制变形量条件下的耗能量,从而可以确定消能桩的设计.通过两个崩塌滚石实例对计算模型的运用进行说明,实例计算结果也表明了计算模型具有较好的实用性.     

异步电机中的能流传递与电路参数

本文由均匀气隙旋转电机的气隙电磁场精确解出发,详细地分析了由定、转子自感和互感所引起的有功能流、无功能流和磁埸贮能.指出各方向能流和磁場贮能在功率的流传和转换过程中的平衡关系。并由磁埸能量推导出定子绕组自感、转子绕组自感以及定转子绕组间互感的精确表达式。在一定的简化条件下,由这些表达式所得出的近似电感公式,与常用的电机设计公式完全一致。     

复合地层双模盾构与复合盾构刀具磨损对比

软硬交替复合地层中可采用双模盾构和复合式盾构进行掘进施工。然而目前针对双模盾构和复合盾构在软硬交替地层中的适应性缺乏清晰明确的现场掘进数据进行对比验证，特别是施工参数和刀具磨损方面。本文基于深圳地铁12号线相似地层的三个相邻盾构区间工程，对比不同盾构机的盾构掘进施工参数、刀具服役情况及岩渣形态，分析刀具磨损的原因及特征，并进一步对比在长距离软硬交叠地层下EPB/TBM双模盾构和复合EPB盾构的掘进效能。结果表明：（1）双模盾构TBM模式在岩质地层中的推进速度可达到双模盾构EPB模式的2倍及复合EPB盾构的3倍。受土仓压力和刀盘转速影响，刀盘推力和扭矩差异较大的双模EPB模式和复合EPB盾构更易造成刀具异常磨损。（2）双模盾构TBM模式滚刀磨损速度更低，其刀具寿命是双模盾构EPB模式和复合EPB盾构的3~5倍，换刀时间占比约为后两者的1/2~3/8，EPB/TBM双模盾构总体掘进效能优于复合EPB盾构。（3）双模盾构TBM模式的岩渣中岩片更多且形状细长而扁平，在岩石地层中EPB/TBM双模盾构掘进效率优于复合EPB盾构。     

应力波在层状矿岩结构中传播的新算法

为考察不同形式的应力波通过夹层等岩体结构时的传输效应和能量传递效果,本文给出了一种求解应力波在层状矿岩结构中传播效应的新算法——等效波阻法。使用这种方法即可很容易地求算不同加载波形和不同矿岩结构条件下的透射效应和能量传递效果。     

部分断面掘进机截割头的改进设计

针对在中硬煤岩工作面中掘进机截割头存在的一些问题,对截割头进行了改进设计,并对改进前后掘进机的截割性能和载荷特征作了分析比较.结果表明,改进后的截割头可明显改善机器的工作性能和效率.     

不同装药结构条件下爆炸能量的理论计算

根据波的界面透射和反射理论,分析了爆炸能量的传递规律,探讨了不同装药结构(耦合装药、空气不耦合装药、水不耦合装药)对爆炸能量传递的影响,并建立了上述三种装药条件下传递给岩石的爆炸能量计算公式。通过分析表明炸药与岩石的波阻抗、装药不耦合系数以及不耦合介质的可压缩程度是影响爆炸能量传递的主要因素。