大型单头液压劈裂机的研究
发布时间：2023-10-04 05:52
大型单头液压劈裂机是广泛应用于矿山开采、隧道挖掘、市政工程等领域的工程机械,它是在矿山机械更新换代,以及对矿山开采要求越来越高的背景条件下应运而生的。以前通常是用炸药来进行石方爆破,但是存在着许多安全隐患。而且现如今国家对炸药的管控也越来越严格,很多时候无法批到炸药来进行爆破。出于稳定性因素的考虑,矿山开采需要这类大型单头液压劈裂机来代替炸药的功能。本文首先提出所研究的大型单头液压劈裂机与课题组之前设计的劈裂机的区别,主要是体现在结构与劈裂力两个方面。在进行研究前首先对劈裂孔壁所受应力特点进行分析,通过探究应力分布状况,达到使劈裂机合理高效的进行破岩工作的目的,并得出在满足工况的前提下,适当减小外楔块圆弧半径值有利于增大劈裂力的结论。进行了相关的设计计算,确定了缸筒直径以及壁厚等重要参数,并对该劈裂机相关技术进行了研究。同时对该产品使用注意事项以及保养方面的事宜进行了说明,为用户提供了详细的参照。该课题是与山东某机械制造公司合作完成的,最初投入市场的产品会出现结构损坏的现象,针对这一问题,运用ANSYS有限元仿真软件进行仿真分析,结合实际工况,确定了结构易损坏的部位,并借助ANSYS有...
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外矿产业开采的现状
1.2.1 影响选择开采方法的因素
1.2.2 液压劈裂法
1.3 选题的背景与意义
1.3.1 研究基础
1.3.2 大型单头液压劈裂机研究的意义
1.3.3 本文的研究内容
第2章 劈裂孔壁所受应力特点分析
2.1 脆性材料的相关知识
2.1.1 脆性材料的特点
2.1.2 岩石的破坏准则
2.2 劈裂机外楔块与孔壁接触类型
2.3 孔壁压力分布形式
2.4 完全接触条件下孔壁所受应力分布情况
2.5 线接触条件下的孔壁应力分布
2.6 接触角度较大条件下的孔壁应力分布
2.7 本章小结
第3章 大型单头液压劈裂机的设计计算
3.1 大型单头液压劈裂机的结构图与工作原理
3.2 液压系统的主要参数计算
3.2.1 液压缸的推力
3.2.2 液压缸的拉力
3.2.3 活塞杆外伸时的速度
3.2.4 活塞缩入时的速度
3.2.5 液压缸效率 ηt
3.2.6 活塞作用力F
3.2.7 液压缸流量及功率
3.2.8 液压缸油口直径的计算
3.2.9 泵站流量计算
3.3 楔块组件的主要参数计算
3.3.1 放大系数的计算
3.3.2 T型台肩挤压力的计算
3.4 液压缸主要零部件设计计算
3.4.1 缸筒
3.4.2 缸筒计算
3.5 本章小结
第4章 劈裂机相关技术的研究
4.1 不同润滑介质的影响
4.1.1 中间楔块的受力分析
4.1.2 楔角的最佳值
4.1.3 摩擦系数与劈裂力的关系实验
4.2 劈裂器插入深度的探究
4.3 大型单头液压劈裂机工作模式及泵站系统
4.4 大型单头液压劈裂机分裂前的准备工作
4.5 本章小结
第5章 大型单头液压劈裂机加工和遇到的问题
5.1 部分加工零件的展示
5.2 装配体展示
5.3 现场试验遇到的问题
5.4 问题的分析解决
5.4.1 ANSYS Workbench工程软件简介
5.4.2 大型单头液压劈裂机主体结构的应力分析
5.4.3 大型单头液压劈裂机主体结构的优化分析
5.4.4 中楔块厚度与外楔块过度圆角对仿真结果的影响分析
5.4.5 中楔块过度圆角半径值对仿真结果的影响分析
5.4.6 外楔块的应力分析及优化方法
5.4.7 优化方案的确定
5.5 本章小结
第6章 大型单头液压劈裂机的现场试验
6.1 大型单头液压劈裂机的使用注意事项
6.2 常见故障以及处理方式
6.3 大型单头液压劈裂机的改进方向
6.3.1 双斜面型多级劈裂组件
6.3.2 圆柱型多级劈裂组件
6.4 大型单头液压劈裂机劈裂较坚硬岩石的试验
6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
本文编号：3851447
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外矿产业开采的现状
1.2.1 影响选择开采方法的因素
1.2.2 液压劈裂法
1.3 选题的背景与意义
1.3.1 研究基础
1.3.2 大型单头液压劈裂机研究的意义
1.3.3 本文的研究内容
第2章 劈裂孔壁所受应力特点分析
2.1 脆性材料的相关知识
2.1.1 脆性材料的特点
2.1.2 岩石的破坏准则
2.2 劈裂机外楔块与孔壁接触类型
2.3 孔壁压力分布形式
2.4 完全接触条件下孔壁所受应力分布情况
2.5 线接触条件下的孔壁应力分布
2.6 接触角度较大条件下的孔壁应力分布
2.7 本章小结
第3章 大型单头液压劈裂机的设计计算
3.1 大型单头液压劈裂机的结构图与工作原理
3.2 液压系统的主要参数计算
3.2.1 液压缸的推力
3.2.2 液压缸的拉力
3.2.3 活塞杆外伸时的速度
3.2.4 活塞缩入时的速度
3.2.5 液压缸效率 ηt
3.2.6 活塞作用力F
3.2.7 液压缸流量及功率
3.2.8 液压缸油口直径的计算
3.2.9 泵站流量计算
3.3 楔块组件的主要参数计算
3.3.1 放大系数的计算
3.3.2 T型台肩挤压力的计算
3.4 液压缸主要零部件设计计算
3.4.1 缸筒
3.4.2 缸筒计算
3.5 本章小结
第4章 劈裂机相关技术的研究
4.1 不同润滑介质的影响
4.1.1 中间楔块的受力分析
4.1.2 楔角的最佳值
4.1.3 摩擦系数与劈裂力的关系实验
4.2 劈裂器插入深度的探究
4.3 大型单头液压劈裂机工作模式及泵站系统
4.4 大型单头液压劈裂机分裂前的准备工作
4.5 本章小结
第5章 大型单头液压劈裂机加工和遇到的问题
5.1 部分加工零件的展示
5.2 装配体展示
5.3 现场试验遇到的问题
5.4 问题的分析解决
5.4.1 ANSYS Workbench工程软件简介
5.4.2 大型单头液压劈裂机主体结构的应力分析
5.4.3 大型单头液压劈裂机主体结构的优化分析
5.4.4 中楔块厚度与外楔块过度圆角对仿真结果的影响分析
5.4.5 中楔块过度圆角半径值对仿真结果的影响分析
5.4.6 外楔块的应力分析及优化方法
5.4.7 优化方案的确定
5.5 本章小结
第6章 大型单头液压劈裂机的现场试验
6.1 大型单头液压劈裂机的使用注意事项
6.2 常见故障以及处理方式
6.3 大型单头液压劈裂机的改进方向
6.3.1 双斜面型多级劈裂组件
6.3.2 圆柱型多级劈裂组件
6.4 大型单头液压劈裂机劈裂较坚硬岩石的试验
6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
本文编号：3851447
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