隧道掘进破岩试验机结构设计及仿真

发布时间：2024-04-09 23:47

　　针对复杂多变地质环境,为可高效可靠地开展掘进机刀盘刀具选型设计及掘进参数精准选择,研究不同地质环境、不同掘进参数条件下多掘进机破岩机制物理试验特点,结合隧道掘进机现场工作特点,设计一种隧道掘进机螺旋推进式破岩伺服试验机。通过分析室内开展隧道掘进机破岩试验的重难点与试验机的通用性、宽泛性,重点针对试验机框架结构、刀盘结构和刀具安装装置等,采用有限元对其可靠性进行仿真计算,确定关键结构件设计参数,确保试验机工作稳定性、结构可靠性,实现试验机的研制。

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【部分图文】：

图1隧道掘进机破岩试验机结构图(单位:mm)

作为力学试验机,最重要的是所有的力学加载必须要稳定,即试验机本身的受力结构必须有足够的刚性和稳定性,才能够保证试验数据的可靠。设备在运行过程中,掘进反力全部由框架承担,要求框架具有足够的刚度和强度。框架参数如表2所示,框架结构如图3所示。图3封闭反力框架结构图

图2隧道掘进破岩试验机

图2隧道掘进破岩试验机试验机框架、刀盘、刀箱等主要结构件采用Q345A结构钢,材料屈服强度为345MPa,设计安全系数按照1.2考虑,最大应力不超过287.5MPa。结构安装的精密运动部件主要为直线导向轴承,安装调整值不大于3mm,按照1.2安全系数,位移变形值不大于2.5mm....

图3封闭反力框架结构图

框架承受的内力主要包括推进油缸的推进反力和工作时克服旋转的转矩反力,受力点分别位于框架立柱上的铰座和滑块安装座板的侧面,最大应力为274.73MPa,大部分区域应力在22MPa以下,如图4所示。位移变形如图5所示,由图可知,位移最大值为1.99mm,主要集中于推进油缸安装的铰接座....

图4推力转矩作用下框架应力(单位:MPa)

图4推力转矩作用下框架应力(单位:MPa)3刀盘结构设计及仿真

本文编号：3949817