【正文】
第5章:結(jié)束語首先,本文主要敘述了混凝土濕噴機(jī)的基本構(gòu)成、適用范圍、和相對(duì)于干噴技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。為中間臂的俯仰油缸的長(zhǎng)度 小臂在水平面內(nèi)的回轉(zhuǎn)角 60176。為大臂的俯仰油缸的長(zhǎng)度 中間臂與大臂之間的夾角 62176。 大臂在豎直面內(nèi)的俯仰角 23176。00160010注: 大臂在水平面內(nèi)的回轉(zhuǎn)角 180176。 對(duì)于濕噴機(jī)工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析如下:濕噴機(jī)工作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)表(仔細(xì)校對(duì)表)桿件號(hào)關(guān)節(jié)變量190176。當(dāng)需要簡(jiǎn)捷直觀地了解機(jī)構(gòu)的某個(gè)或某幾個(gè)位置的運(yùn)動(dòng)特性時(shí),采用圖解法比較方便,而且精度也能滿足實(shí)際問題的要求。機(jī)械運(yùn)動(dòng)分析無論是設(shè)計(jì)新的機(jī)械,還是為了了解現(xiàn)有機(jī)械的運(yùn)動(dòng)性能,都是十分必要的,而且它還是研究機(jī)械動(dòng)力性能的必要前提。因此,伸縮臂架整體穩(wěn)定性計(jì)算與強(qiáng)度計(jì)算并無本質(zhì)區(qū)別,只是應(yīng)取臂架根部最大的內(nèi)力計(jì)算:N——伸縮臂所受軸力,當(dāng)臂架不受軸力時(shí),N=0,但仍需考慮彎矩值的非線性增大。伸縮臂的下翼緣板滑塊附近的局部彎曲應(yīng)力計(jì)算如下F——滑塊上所受的支撐力k——修正系數(shù)取 1/19ξ——滑塊中點(diǎn)的位置x——計(jì)算點(diǎn)的位置b——兩腹板板厚中心線間距——翼緣板板厚μ——泊松比 所以 =(3)滑塊附近翼緣板受有整體彎曲和局部彎曲應(yīng)力的聯(lián)合作用=所以 =(4)伸縮臂架的穩(wěn)定性計(jì)算一般來說,箱型伸縮臂是一個(gè)雙向壓彎構(gòu)件,由于還受扭矩作用,會(huì)降低臂架的整體穩(wěn)定性。時(shí)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。橫向力和扭矩在中間臂翼緣板和腹板中產(chǎn)生剪應(yīng)力。由于伸縮臂架套接處存在間隙會(huì)引起位移,各節(jié)伸縮臂是靠著導(dǎo)向元件及一定長(zhǎng)度的含入量套裝在一起,由于導(dǎo)向元件與臂板存在一定間隙,導(dǎo)致臂架產(chǎn)生一定的初始彎曲變形。= 銷軸校核:銷軸材料為45號(hào)鋼[σ]=360,[τ]=125如圖可知銷軸上最大彎矩處在軸的中點(diǎn)處,d=64mm銷軸抗彎強(qiáng)度校核:銷軸抗剪強(qiáng)度校核:Q把銷軸當(dāng)作簡(jiǎn)支梁分析求得的最大剪力A銷軸的截面面積銷孔拉板強(qiáng)度校核:知P=,h=bb=72mm,δ=50mm,R=85mmP——拉板上的拉力δ——銷孔拉板厚度R——銷孔圓心到bb中點(diǎn)的距離K——與計(jì)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4處軸和耳板:中間臂在水平方向上時(shí)端部的耳板和銷軸受力最大,受力分析為:如圖計(jì)算得:銷軸受力圖和彎矩圖為銷軸校核:銷軸材料為45號(hào)鋼[σ]=360,[τ]=125如圖可知銷軸上最大彎矩處在軸的中點(diǎn)處,d=60mm銷軸抗彎強(qiáng)度校核: 銷軸抗剪強(qiáng)度校核:Q把銷軸當(dāng)作簡(jiǎn)支梁分析求得的最大剪力A銷軸的截面面積銷孔拉板強(qiáng)度校核:知P=12005N,h=bb=35mm,δ=16mm,R=47mmP——拉板上的拉力δ——銷孔拉板厚度R——銷孔圓心到bb中點(diǎn)的距離K——與計(jì)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)力為了增加其穩(wěn)定性可在端部孔內(nèi)焊接一鋼管。所以根據(jù)液壓缸的伸縮長(zhǎng)度和大臂的基本尺寸選擇液壓缸的型號(hào)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(hào)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(qiáng)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(hào)鋼[σ]=360MPa,[τ]=125 MPa銷軸長(zhǎng)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(diǎn)位置最大:銷軸抗剪強(qiáng)度校核:Q把銷軸當(dāng)作簡(jiǎn)支梁分析求得的最大剪力A銷軸的截面面積銷孔拉板強(qiáng)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(diǎn)的距離K——與計(jì)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(shí)大臂的位置可知,當(dāng)大臂向上仰起60176。 液壓缸的選擇和耳板及銷軸的校核因?yàn)榛炷翝駠姍C(jī)不是像起重機(jī)那樣的重載機(jī)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(jī)構(gòu)的尺寸太大采取近似計(jì)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(dāng)適當(dāng)?shù)陌延?jì)算的尺寸縮小一段,綜合考慮這些因素選擇液壓缸型號(hào)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(dāng)適當(dāng)?shù)陌延?jì)算的尺寸縮小一段,綜合考慮這些因素選擇液壓缸型號(hào)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(hào)應(yīng)與中間臂液壓缸型號(hào)相同。假設(shè)CD=393mm、AC=610mm,當(dāng)小臂回轉(zhuǎn)180176。如圖所示G點(diǎn)小臂內(nèi)套所受彎矩最大小臂內(nèi)套截面尺寸:所以此截面尺寸適合已知四桿機(jī)構(gòu)在中間臂上的兩個(gè)支點(diǎn)之間的尺寸一定即AE=354mm 、ED=250mm,此時(shí)小臂與大臂平行。如圖所示E點(diǎn)所受彎矩最大中間臂截面尺寸:所以此截面尺寸適合。 各工作臂截面尺寸的確定為了增加工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)靈活性和減輕工作機(jī)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(yàn)初步估算各部分的重量:頭部回轉(zhuǎn)馬達(dá)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(jī)構(gòu)尺寸:第3章 工作機(jī)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算選擇金屬結(jié)構(gòu)的材料為Q235鋼,:工作機(jī)構(gòu)工作時(shí),校核應(yīng)力最大位置處(工作臂水平工作時(shí)應(yīng)力最大)應(yīng)力最大處為如圖一所示,工作機(jī)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(jì)算最大彎矩在B點(diǎn)處:截面如圖:計(jì)算橫截面對(duì)中性軸的慣性矩: 所以此截面尺寸適合。頭部與噴射頭連接,要承擔(dān)頭部?jī)蓚€(gè)回轉(zhuǎn)馬達(dá)的重量,所以設(shè)計(jì)的稍長(zhǎng)一些提高其剛度。另一個(gè)作用是在轉(zhuǎn)移工作地點(diǎn)時(shí),使小臂回轉(zhuǎn)180度,以便于運(yùn)輸。第3部分是中間臂,這是一個(gè)傳遞機(jī)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??梢栽谒矫鎯?nèi)回轉(zhuǎn)270度。小臂的回轉(zhuǎn)用液壓缸帶動(dòng)平面四桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn),具體連接如圖所示。 小臂 回轉(zhuǎn)180o/55o 俯仰30o/30o 伸縮范圍2米 機(jī)組外形尺寸噴射范圍(含1m噴射距離)最大高度17m最大寬度30m最大深度8米最小可作業(yè)隧道高度4m前方最遠(yuǎn)噴射距離14m理論噴射量430m^3/h根據(jù)工作范圍確定各臂的尺寸聯(lián)接座直徑:800mm大臂外套:4000mm大臂內(nèi)套:3200mm中間臂: 1800mm小臂外套: 4000mm小臂內(nèi)套: 3000mm小臂連接臂 1200mm工作臂臂厚6mm 圖一根據(jù)運(yùn)動(dòng)分析和一般隧道的尺寸分析混凝土濕噴機(jī)工作機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)由聯(lián)接座、大臂、中間臂、回轉(zhuǎn)四桿機(jī)構(gòu)、小臂組成??疾煲话闼淼赖母叨群驼谱用娉叽?,借鑒德國大象集團(tuán)和瑞士西卡集團(tuán)(Aliva) SikaPM500濕噴機(jī)設(shè)計(jì),力求最大工作范圍,運(yùn)動(dòng)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。 80 mm 第2章 混凝土濕噴機(jī)工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 初步運(yùn)動(dòng)分析混凝土噴射機(jī)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(hù)的施工機(jī)械。目前在我國隧道加固干噴技術(shù)應(yīng)用還是占絕大部分,對(duì)于濕噴機(jī)的設(shè)計(jì)和研究還是屬于初步的,但是濕噴混凝土質(zhì)量容易控制,噴射過程中的粉塵和回彈量很少,隨著對(duì)生產(chǎn)率和操作環(huán)境的要求越來越高,濕噴機(jī)的研究和發(fā)展必然會(huì)越來越快。噴射混凝土能及早發(fā)揮承載作用試驗(yàn)表明,噴射混凝土與模鑄混凝土相比,其密實(shí)性和穩(wěn)定性要差一些。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(fēng)化和松動(dòng),并與圍巖共同工作。噴射混凝土的作用:支撐圍巖、卸載作用、填平補(bǔ)強(qiáng)圍巖、覆蓋圍巖表面、阻止圍巖松動(dòng)、分配外力。因此除用于地下工程外,還廣泛應(yīng)用于地面工程的邊坡防護(hù)、加固,基坑防護(hù),結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)等。噴射混凝土可以作為隧道工程的永久性或臨時(shí)性支護(hù),也可以與各種形式的錨桿、鋼纖維、鋼拱架、鋼筋網(wǎng)等組成組合式支護(hù)結(jié)構(gòu)。 濕噴機(jī)噴射混凝土的作用和特點(diǎn)及發(fā)展前景噴射混凝土既是一種新型的支護(hù)結(jié)構(gòu),又是一種新的施工工藝。綜上,由于濕噴技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì),濕式混凝土噴射機(jī)在各工程中的應(yīng)用亦越來越多?;貜椔士山档偷?0%以下。干噴時(shí),混凝土回彈度可達(dá)15%50%。而使用濕式混凝土噴射機(jī),人工作業(yè)時(shí)可達(dá)10m^3/,則可達(dá)20m^3/h。生產(chǎn)率高。目前已生產(chǎn)出AH型系列產(chǎn)品。葉輪式濕式混凝土噴射機(jī)是安慶市恒特工程機(jī)械研究所研制的一種濕噴機(jī)。據(jù)報(bào)道,已在寶成支線,渝長(zhǎng)高速公路等工程中應(yīng)用。該機(jī)利用一組活塞將濕攔料推送至機(jī)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。該機(jī)設(shè)備投資少,生產(chǎn)率高,重力輕,機(jī)動(dòng)性好。國產(chǎn)SPZ6型濕式混凝土噴射機(jī)是由北京礦冶研究總院研制成功的一氣送轉(zhuǎn)子式濕式混凝土噴射機(jī)。國內(nèi)目前使用的各種濕式混凝土噴射機(jī)多是從國外引進(jìn)的設(shè)備。但是隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)以及對(duì)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(jī)進(jìn)入使用。Secondly according to the working range ,we make sure the length of each working arm, the material of operation mechanism and estimate the quality of each working arm,and on this basis make sure the thick and the sectional dimension of each working arm .then according to the totilting range and rotation angle, making sure the Types and size of hydraulic cylinder. and check the intensity and rigidity of each wor