水泥混凝土场道锯切机作业机理与关键技术研究

发布时间：2017-09-06 12:07

  本文关键词：水泥混凝土场道锯切机作业机理与关键技术研究

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【摘要】：水泥混凝土场道锯切机主要用于废旧混凝土路面、飞机场跑道、桥梁路面、广场路面、高速公路等进行切缝作业或锯切整体再生。现阶段场道锯切机功率分配情况主要是借鉴铣刨机功率分配进行设计的,但是,场道锯切机对混凝土的破坏主要是磨削,这与铣刨机对路面材料的破坏在本质上不同。在大切深锯切作业时,场道锯切机行走功率和锯切功率的不合理分配会造成节块脱落、锯片爬升等问题。这里对于功率分配的研究其实就是各功率对于作业参数变化的研究。因此,研究锯切功率、锯切比能、行走功率随着作业参数变化规律具有重要的意义。本文一方面对混凝土锯切功率在不同作业参数组合下的波动情况进行分析;另一方面研究分析了混凝土锯切功率、锯切比能、行走电动机测量功率随作业参数的变化规律;此外对锯切功率公式的可行性进行了验证。本文的主要工作有:首先对国内外先进的场道锯切机技术和锯切机理的发展状况进行了阐述。其次对YFSJ2000型水泥混凝土场道锯切机的锯切作业原理、基本组成、各种作业工况和功率分配情况进行了分析。然后系统的阐述了混凝土的锯切机理,紧接着对场道锯切机的运动学和动力学进行了分析研究。最后,综合考虑经济、实用、可靠等方面设计了功率测量方案,并进行相关锯切试验。根据试验数据首先分析了在作业参数改变时锯切功率随时间的变化规律,然后分析了锯切功率、比能、行走电动机测量功率随进给速度、锯切深度的变化规律,并根据试切时的锯切功率计算出C30混凝土的载荷分布系数a、b,将二次锯切功率与预测功率进行比较以验证了锯切功率公式的可行性。通过本文研究分析可知,在大切深的情况下,可将水泥混凝土简化为均质材料进行理论分析;在锯切过程中,当进给速度、锯切深度增加时,则锯切功率也会相应的线性增加,但锯切功率的波动程度将会加剧;锯切比能的总体趋势会随着进给速度的增加而减小,随着锯切深度的增加而增加;分析得锯切机的行走电动机测量功率Pr随着进给速度、锯切深度的增加而相应的增加,但其只有锯切功率Pt的1.2%~3.5%左右,而进给功率Pf是行走电动机功率Pr的一部分,因此,在选择设计进给功率Pf时,建议可将其数值设定为锯切功率Pt的3%以下;根据试切时的功率试验数据,拟合回归会得到相应混凝土的载荷系数a=0.3061、b=1.8802,并用试验验证了此回归得到的锯切功率公式可以用于混凝土锯切功率的计算。
【关键词】：水泥混凝土再生 场道锯切机 锯切机理 锯切功率
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U418.32
【目录】：

• 摘要4-6
• abstract6-10
• 第一章 绪论10-22
• 1.1 引言10-12
• 1.2 国内外锯切机的技术进展12-15
• 1.2.1 国外锯切机技术现状12-14
• 1.2.2 国内锯切机技术现状14-15
• 1.3 国内外相关锯切机理的研究现状15-20
• 1.3.1 金刚石锯切石材加工机理15-18
• 1.3.2 金刚石工具锯切力与功率的研究18-19
• 1.3.3 金刚石锯片的磨损19-20
• 1.4 本课题主要研究内容与意义20-22
• 1.4.1 课题研究意义20-21
• 1.4.2 课题研究内容21-22
• 第二章 水泥混凝土场道锯切机的结构与原理22-30
• 2.1 YFSJ2000型水泥混凝土场道锯切机的锯切原理22
• 2.2 YFSJ2000型水泥混凝土场道锯切机的基本组成22-26
• 2.3 YFSJ2000型水泥混凝土场道锯切机锯切作业工况分析26
• 2.4 YFSJ2000型水泥混凝土场道锯切机的功率分配情况26-28
• 2.5 本章小结28-30
• 第三章 水泥混凝土锯切机理30-41
• 3.1 混凝土的种类及性能30-34
• 3.1.1 混凝土的分类30
• 3.1.2 混凝土各组成材料的特性30-31
• 3.1.3 水泥混凝土的力学特性31-34
• 3.2 混凝土断裂损伤特性34-35
• 3.3 金刚石锯片的磨损35-38
• 3.3.1 金刚石的磨损分析35-38
• 3.3.2 胎体的磨损分析38
• 3.4 金刚石锯片锯切混凝土的机理38-40
• 3.5 本章小结40-41
• 第四章 混凝土场道锯切机运动学与动力学分析41-52
• 4.1 单个金刚石颗粒的受力分析与运动学分析41-45
• 4.1.1 单个金刚石颗粒承受的切向力与法向力41-42
• 4.1.2 单个金刚石颗粒的运动学分析42-44
• 4.1.3 单个金刚石颗粒的切削深度44-45
• 4.2 锯切混凝土时的受力与功率分析45-51
• 4.2.1 锯切混凝土过程中的受力分析45-48
• 4.2.2 切向锯切力与法向锯切力的计算48-50
• 4.2.3 锯切功率以及比能的计算50-51
• 4.3 本章小结51-52
• 第五章 功率测量试验方案与试验结果分析52-69
• 5.1 试验目的及任务52
• 5.2 锯切试验设备和测量仪器的选择52-56
• 5.2.1 锯切试验设备52-53
• 5.2.2 试验仪器原理与特点53-56
• 5.3 试验的步骤56-58
• 5.4 试验结果分析58-68
• 5.4.1 锯切过程中锯切功率曲线的特征59-61
• 5.4.2 作业参数对锯切功率、比能的影响61-63
• 5.4.3 作业参数对行走电动机测量功率的影响63-65
• 5.4.4 锯切功率公式的验证65-68
• 5.5 本章小结68-69
• 结论69-71
• 主要结论69
• 展望69-71
• 参考文献71-74
• 攻读学位期间取得的研究成果74-75
• 致谢75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 汪学斌;胡永彪;陆鹏震;;沥青混凝土单刀铣削阻力计算模型与试验修正[J];中国公路学报;2016年02期

2 本刊编辑部;;建筑垃圾资源化[J];建设科技;2014年01期

3 何养正;;“整体切割、结构性利用”的方法和产品[J];建设科技;2014年01期

4 黄国钦;徐西鹏;;基于锯切弧区切向力分布的功率消耗模型[J];机械工程学报;2011年21期

5 黄国钦;黄辉;郭桦;徐西鹏;;串珠绳锯切花岗石过程中锯切参数对锯切力和能耗的影响[J];机械工程学报;2009年03期

6 李远,黄辉,朱火明,徐西鹏;花岗石锯切过程中的锯切力特征[J];金刚石与磨料磨具工程;2002年04期

7 高伟,刘镇昌,王霖,Philip Bex,Grace Zhang;石材锯切机理与金刚石工具磨损机理的研究现状[J];工具技术;2002年08期

8 H.K．Tōnshoff,J．Asche;金属结合剂金刚石工具在石材加工过程中的磨损(上)[J];机械工程师;2000年05期

9 宋月清,甘长炎,夏志华,袁冠森,李永良;金刚石的磨损形态对工具切割性能的影响[J];金刚石与磨料磨具工程;1998年06期

10 徐西鹏,沈剑云,黄辉,骆灿彬;花岗石加工用金刚石-金属复合材料磨损机理研究[J];复合材料学报;1998年01期

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本文编号：803026