【正文】 10. 噴射附件 216。第1部分是聯(lián)接座，這部分的主要作用是連接工作機構(gòu)與汽車底盤，要有做夠的剛度和強度，底部圓周排列24個M24的螺母固定。中間連接部分的頭部尺寸設(shè)計的稍大一些，提高其承載能力，底部與回轉(zhuǎn)四桿機構(gòu)連接。則ED1關(guān)于EA對稱如圖D1點，以D1點為圓心DC為半徑畫圓，以A為圓心AC為半徑畫圓，兩圓相較于C1點，在直線AE右側(cè)找一合適的點確定為B1點，測得AB1=B1C1=400mm，可算出四桿機構(gòu)的尺寸。由臂架間隙引起的初始位移為變幅平面內(nèi)：回轉(zhuǎn)平面內(nèi)：、——在變幅平面和回轉(zhuǎn)平面內(nèi)相鄰各節(jié)臂之間的間隙，通常各節(jié)臂間隙大致相同，可取1~3mmK——伸縮臂的節(jié)數(shù)，因為從第二節(jié)臂開始有間隙，所以上面計算只涉及到k1節(jié)臂——各節(jié)臂伸出后第i+1節(jié)臂至臂端的長度——各節(jié)臂之間的套接長度由上可知變幅平面內(nèi)：回轉(zhuǎn)平面內(nèi)：（2）由臂端橫向力和彎矩產(chǎn)生的靜位移由于伸縮臂架是變截面構(gòu)件，利用位移相等條件折算當量截面慣性矩計算當量截面慣性矩 帶入公式求得=78995518變幅平面內(nèi)臂端由和產(chǎn)生靜位移，按線性理論計算臂端的位移由前面計算可知=7840N =25480Nm臂端由力產(chǎn)生位移為： =伸縮臂架在外力作用下的實際位移考慮間隙影響，臂架在外載荷靜力作用下所產(chǎn)生的臂端基本位移為：f=+=當考慮臂架受軸向力作用時應(yīng)按非線性理論計算臂端實際位移。 ——伸縮臂根部的最大彎矩A——伸縮臂根部的截面積 ——伸縮臂根部截面的截面模數(shù) ——伸縮臂對截面x軸和y軸的臨界力有以上數(shù)據(jù)計算可得： 整體工作機構(gòu)靜態(tài)下頭部最大撓度工作機構(gòu)整體受力為：計算各處撓度得： =轉(zhuǎn)角引起的撓度為：豎直平面內(nèi)的總撓度為:+++++230mm=第4章 運動分析機構(gòu)運動分析的任務(wù)是在已知機構(gòu)尺寸及原動件運動規(guī)律的情況下，確定機構(gòu)中其他構(gòu)件上某些點的軌跡、位移、速度及加速度和構(gòu)件的角速度、角位移、及叫加速度?！堋?0176。主要介紹了混凝土濕噴機的研究背景與發(fā)展前景、在我國現(xiàn)代鐵路隧道施工中和地下巖土施工中的特殊優(yōu)點。并且在整個設(shè)計中閱讀了大量的文獻和了解了各種有關(guān)機械設(shè)計的手冊，學到了很多新知識，對以前所學的專業(yè)知識進行了鞏固和加深，這對我們來說在以后的工作和學習當中一定會起到巨大的幫助作用。導師不僅在學業(yè)上，而且在生活工作各個方面都給我以很大幫助，使我愉快而順利地完成論文，在此對恩師表示衷心的感謝!在畢業(yè)設(shè)計期間，多次得到喬豐立，智小慧博士、范曉珂老師、李杰、張國良等同學的幫助和支持，在此我也衷心地對他們表示感謝。這篇論文可以說是對我四年大學生活和學習的最好總結(jié)，也為我人生的這一階段畫上了一個完美的句號。但我國對濕噴機的研究還是初級階段，主要存在的問題還是很多?！堋?0176。而當需要精確地知道或了解機構(gòu)在整個運動循環(huán)過程中的運動特性時，采用解析法并借助計算機，不僅可獲得很高的計算精度及一系列位置的分析結(jié)果，并能繪出機構(gòu)相應(yīng)的運動線圖，同時還可以把機構(gòu)分析和機構(gòu)綜合問題聯(lián)系起來，以便機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。/mT——中間臂上所受的扭矩s——臂厚中線的全長G——材料的切變模量———截面中線所圍的面積δ——臂厚（1）導向塊所受支撐力 大臂內(nèi)套與大臂外套通過滑塊進行接觸滑動，臂架套接處滑塊承受臂端傳來的彎矩和橫向里所引起的支撐力，在臂架套接處緊靠外節(jié)臂端部的一對滑塊受力最大，有前面計算可知 滑塊截面為則兩滑塊上所受的支撐力為解得F=39690Ｎ（2）翼緣板的局部彎曲應(yīng)力 由于伸縮臂導向滑塊，承受很大的集中力，所以在滑塊附近的翼緣板上產(chǎn)生局部彎曲應(yīng)力。時俯仰油缸受力最大：由圖可知F1=33320N，根據(jù)角度關(guān)系求得F=F1/176。如圖所示F點所受彎矩最大小臂外套截面尺寸：所以此截面尺寸適合。第4部分是連桿機構(gòu)（如圖所示），這部分的作用是使小臂在水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)，調(diào)整其噴射范圍。／ 52。與普通模鑄混凝土相比，噴射混凝土施工將輸送、澆注、搗固幾道工序合而為一，更不需模板，因而施工快速、簡潔。它是使用混凝土噴射機，按一定的混合程序，將摻有速凝劑的細石混凝土，噴射到巖壁表面上，并迅速固結(jié)成一層支護結(jié)構(gòu)，從而對圍巖起到支護作用?；貜椂鹊?。并獲國家專利。近幾年來，國內(nèi)一些單位也開始開發(fā)研制出幾種濕式混凝土噴射機，但生產(chǎn)規(guī)模尚有待于擴大。再根據(jù)自重進行各工作臂強度和剛度的校核、焊縫強度的校核、各耳板處強度的校核等。本課題深入研究了濕噴機的工作機構(gòu)，并借鑒德國大象集團和瑞士西卡集團（Aliva) SikaPM500濕噴機設(shè)計的先進技術(shù)，設(shè)計了新型的工作機構(gòu)。但是隨著人們環(huán)保意識的增強以及對噴射混凝土質(zhì)量要求的提高，已有越來越多的濕式混凝土噴射機進入使用。該機利用一組活塞將濕攔料推送至機器頂部的混合室，經(jīng)與空氣混合后，通過軟管輸送到噴嘴，在噴嘴處添加速凝劑后噴出。生產(chǎn)率高。綜上，由于濕噴技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢，濕式混凝土噴射機在各工程中的應(yīng)用亦越來越多。噴射混凝土的作用：支撐圍巖、卸載作用、填平補強圍巖、覆蓋圍巖表面、阻止圍巖松動、分配外力。 80 mm 第2章 混凝土濕噴機工作機構(gòu)設(shè)計 初步運動分析混凝土噴射機是地下工程，巖土工程，市政工程等領(lǐng)域內(nèi)廣泛使用的一種施工設(shè)備，是鉆爆法施工中初期支護的施工機械。可以在水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)270度。 各工作臂截面尺寸的確定為了增加工作機構(gòu)的運動靈活性和減輕工作機構(gòu)的重量選擇金屬結(jié)構(gòu)的材料為Q235鋼，根據(jù)經(jīng)驗初步估算各部分的重量：頭部回轉(zhuǎn)馬達大約200kg小臂內(nèi)套和外套大約300kg中間臂大約300kg大臂外套和內(nèi)套大約400kg大臂外套截面尺寸: 大臂內(nèi)套截面尺寸：中間臂截面尺寸 小臂外套截面尺寸小臂內(nèi)套截面尺寸: 連桿機構(gòu)尺寸：第3章 工作機構(gòu)強度計算選擇金屬結(jié)構(gòu)的材料為Q235鋼，：工作機構(gòu)工作時，校核應(yīng)力最大位置處（工作臂水平工作時應(yīng)力最大）應(yīng)力最大處為如圖一所示,工作機構(gòu)的受力為其自重均布力，將其合成分解為集中力如圖所示：AC段為總體分布受力圖：ABCDEFG3920將分布力化為集中力如圖所示 彎矩圖：計算最大彎矩在B點處：截面如圖：計算橫截面對中性軸的慣性矩： 所以此截面尺寸適合。 液壓缸的選擇和耳板及銷軸的校核因為混凝土濕噴機不是像起重機那樣的重載機構(gòu)，所以液壓缸一般的能滿足力方面的要求，只考慮尺寸方面的因素來選擇液壓缸，且工作機構(gòu)的尺寸太大采取近似計算大臂液壓缸尺寸的確定解得：x=解得：x=由于大臂端部有一彎曲部分幾乎與底座等高，所以應(yīng)當適當?shù)陌延嬎愕某叽缈s小一段，綜合考慮這些因素選擇液壓缸型號為HSG*01150/dE，安裝尺寸為420+1020中間臂液壓缸尺寸的確定解得x=解得：x=由于中間端部也有一彎曲部分，所以應(yīng)當適當?shù)陌延嬎愕某叽缈s小一段，綜合考慮這些因素選擇液壓缸型號為HSG*01110/dE，安裝尺寸為275+500大臂上安裝的小臂調(diào)整液壓缸的型號應(yīng)與中間臂液壓缸型號相同。橫向力和扭矩在中間臂翼緣板和腹板中產(chǎn)生剪應(yīng)力。機械運動分析無論是設(shè)計新的機械，還是為了了解現(xiàn)有機械的運動性能，都是十分必要的，而且它還是研究機械動力性能的必要前提。 大臂在豎直面內(nèi)的俯仰角 23176。其次，本設(shè)計的主要研究對象是混凝土濕噴機的工作機構(gòu)。參考文獻[1] ：機械工業(yè)出版社，1990[2] 王金諾 ：中國鐵道出版社，2002[3] 朱永全 ：中國鐵道出版社，2006[4] . ：高等教育出版社，2006[5] 孫桓 陳作模 ：高等教育出版社，2005[6] 胡宗武 徐履冰 ．北京：機械工業(yè)出版社，2003[7] . 北京：機械工業(yè)出版社，2000[8] 胡宗武 汪西應(yīng) ：機械工業(yè)出版社[9] . 北京：機械工業(yè)出版社，2008[10] 、動力學與控制. 北京：科學出版社，2007[11] 著（廖啟征 劉新昇譯）.：北京郵電學院出版社，1989[12] 王曉東 ：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2006[13] [M].北京：機械工業(yè)出版社，2004年.[14] Huang Zuohua, Lu Hongbing, Jiang Deming, Zeng Ke, Liu Bing,Hang Junqiang, Wang Xibin, Study on Combustion Characteristics of a DI Diesel Engine Operating on Diesel/Methanol Blends[J]. Transactions of CSICE,~410致謝將近半年的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，多少個日日夜夜的凝思苦想，多少天的埋頭苦干，終于完成了《濕噴機工作機構(gòu)的設(shè)計與仿真》這篇論文。謹在本論文完成之際，向所有關(guān)愛我的領(lǐng)導、老師、同學和朋友獻上最誠摯的愛和祝福。當我放下筆的這一時刻，同時也標志著美好的大學時光即將化成溫馨的回憶。回轉(zhuǎn)，減小回轉(zhuǎn)空間；伸縮臂的伸縮采用長條式高強度塑料滑塊來減小摩擦和增加局部強度；為了減小頭部的撓度適當?shù)脑黾有”鄣谋酆?，增加其剛度。為大臂的俯仰油缸的長度 中間臂與大臂之間的夾角 62176。當需要簡捷直觀地了解機構(gòu)的某個或某幾個位置的運動特性時，采用圖解法比較方便，而且精度也能滿足實際問題的要求。時的受力：由圖可知=0 =5880N 鋼的許用剪應(yīng)力=100MPa所以翼緣板的剪應(yīng)力為：腹板的剪應(yīng)力為：~176。所以根據(jù)液壓缸的伸縮長度和大臂的基本尺寸選擇液壓缸的型號為：HSG*01200/dE，安裝尺寸為513+2400小臂液壓缸選擇的原因類似，選擇型號為：HSG*01125/dE，安裝尺寸為377+2100 如圖所示，1處為大臂鉸接處受力最大，校核1處強度總體分布受力圖：ABCDEFG3920N由圖可知A處所受的力為34545N銷軸材料為45號鋼[σ]=360MPa，[τ]=125 MPa銷軸長360mm,截面尺寸為算銷軸的抗彎截面模數(shù)：軸上的受力如圖所示，彎矩中點位置最大：銷軸抗剪強度校核：Q把銷軸當作簡支梁分析求得的最大剪力A銷軸的截面面積銷孔拉板強度校核：知P=，h=bb=64mm,δ=45mm,R=136mmP——拉板上的拉力δ——銷孔拉板厚度R——銷孔圓心到bb中點的距離K——與計算截面形狀有關(guān)的系數(shù)bb截面內(nèi)側(cè)應(yīng)力：外側(cè)應(yīng)力：aa截面內(nèi)側(cè)應(yīng)力：外側(cè)應(yīng)力：[σ]為Q235鋼的許用應(yīng)力校核3處軸和耳板:分析耳板受力最大時大臂的位置可知，當大臂向上仰起60176。如圖所示E點所受彎矩最大中間臂截面尺寸：所以此截面尺寸適合。第3部分是中間臂，這是一個傳遞機構(gòu)，連接大臂和小臂，下部油缸控制其俯仰，輔助調(diào)節(jié)小臂角度?？疾煲话闼淼赖母叨群驼谱用娉叽?，借鑒德國大象集團和瑞士西卡集團（Aliva) SikaPM500濕噴機設(shè)計，力求最大工作范圍，運動分析如下：俯仰角度：水平回轉(zhuǎn)角度大臂 回轉(zhuǎn)270o 俯仰60o/30o 伸縮范圍2米 中間臂 俯仰30。它能較好的填充巖塊間裂隙的凹穴，增加圍巖的整體性，防止自由面的風化和松動，并與圍巖共同工作。 濕噴機噴射混凝土的作用和特點及發(fā)展前景噴射混凝土既是一種新型的支護結(jié)構(gòu)，又是一種新的施工工藝。而使用濕式混凝土噴射機，人工作業(yè)時可達10m^3/，則可達20m^3/h。據(jù)報道，已在寶成支線，渝長高速公路等工程中應(yīng)用。國內(nèi)目前使用的各種濕式混凝土噴射機多是從國外引進的設(shè)備。其次根據(jù)工作范圍確定了各臂的長度，選擇了工作機構(gòu)的材料和進行了工作臂各部分質(zhì)量的估算，在此基礎(chǔ)上確定了各工作臂的臂厚和截面尺寸，跟著根據(jù)各工作臂的俯仰角度和回轉(zhuǎn)角度選定液壓缸的型號和工作尺寸。首先，研究了一般隧道的高度和結(jié)構(gòu)，確定了濕噴機的工作范圍，接著對濕噴機整體工作系統(tǒng)進行了分析研究，在此基礎(chǔ)上提出了工作機構(gòu)的設(shè)計方案。在一些國際招標的大型水利工程中，如二灘水電站，黃河小浪底工程，三峽工程等，均是采用濕式混凝土噴射機作業(yè)。該機的主要優(yōu)點是無余氣排放，送料連續(xù)性好。干式混凝土噴射機一般不超過5m^3/h。各國也正在加大對濕噴機的研究投入，作為濕噴機主要工作部件的工作機構(gòu)也理所應(yīng)當?shù)某蔀樵O(shè)計的重點。噴射混凝土的特點：噴射混凝土具有強度增長快黏結(jié)力強、密度大、抗?jié)B性好的特點。它廣泛用于隧道預(yù)加固、邊坡防護加固、基坑防護、結(jié)構(gòu)補強等，由于工作的平面都是不規(guī)則或立體拱形的結(jié)構(gòu)，要求濕噴機能夠向空間各個方向都能作業(yè)，所以濕噴機工作機構(gòu)是一個多自由度的工作機構(gòu)。第2部分是大臂，此部分可分為大臂外套和大臂內(nèi)套，可以調(diào)節(jié)噴射的高度，下面的油缸調(diào)節(jié)大臂的俯仰。 大臂內(nèi)套尺寸校核大臂內(nèi)套從C點開始彎矩最大點也在 C點截面如圖：計算橫截面對中性軸的慣性矩：所以