隧道支护论文：隧道支护 钢拱架 伸缩臂 虚拟样机 动力学仿真.doc

隧道支护论文：钢拱架安装台车的设计与研究【中文摘要】随着我国交通事业的快速发展,高等级公路、铁路建设步伐的加速,迫切需要提高我国隧道施工的机械化水平。在软弱围岩隧道施工中支护是一个重要步骤,支护的其中一个工序是安装钢拱架。目前国内施工中主要采用人工或者借助辅助设备安装钢拱架,劳动强度大,工作效率低。为了能够在钢拱架安装过程中实现机械化,快速高效化施工,急切需要设计制造钢拱架安装专用台车。在对隧道施工中安装钢拱架的过程进行现场考察的基础上,分析钢拱架安装的施工工艺特点,提出了台车的设计要求。针对软围岩两台阶施工中钢拱架采用空中对接的安装方法,对钢拱架安装台车进行总体规划设计。台车主要由钢拱架安装机构,平台举升机构,专用重载底盘,液压控制系统,电气控制系统等组成。钢拱架安装机构是台车的工作装置,主要由滑台机构,伸缩臂机构和姿态调整和夹紧机构组成,本文对伸缩臂和姿态调整机构的工作原理进行了设计分析。钢拱架安装机构设计的优劣对台车的工作性能有直接影响。所以在设计过程中运用虚拟样机技术,在三维建模软件Catia中建立三维模型,并导入到机械动力学仿真软件Adams中进行运动学和动力学仿真分析,得出机构的工作范围和运动特性以及运动过程中的零部件受力和驱动力情况。通过.【英文摘要】With rapid development of transportation, high-grade highways and high-speed railsconstruction speed up. It is urgent to increase mechanized construction level of tunnel. Construction supporting is an important step in weak rock tunnel , one process of which is the installation of steel arch frame. At present, it mainly uses workers or auxiliary equipment, which is labor intensive and low working efficiency. To realize mechanization, fast highly effective in steel arch frame installation process, a steel a.【关键词】隧道支护 钢拱架 伸缩臂 虚拟样机 动力学仿真【英文关键词】Tunnel support Steel arch Telescopic Virtual prototyping Dynamic simulation【索购全文】联系Q1：138113721 Q2：139938848【目录】钢拱架安装台车的设计与研究摘要2-3ABSTRACT3第1章 绪论6-121.1 课题研究背景6-101.1.1 国外钢拱架安装机械研究现状7-91.1.2 国内钢拱架安装机械研究现状9-101.2 课题研究目的与意义10-111.3 课题主要工作11-12第2章 钢拱架安装台车总体设计12-202.1 钢拱架安装台车的设计要求分析12-142.1.1 隧道支护和钢拱架的安装工艺12-132.1.2 台车功能要求13-142.2 钢拱架安装台车总体设计14-192.2.1 台车方案规划14-162.2.2 主要技术参数16-182.2.3 工作机构和平台举升机构的主要参数18-192.3 本章小节19-20第3章 钢拱架安装机构的设计20-283.1 钢拱架安装机构设计20-223.1.1 设计要求203.1.2 钢拱架安装机构工作原理20-223.2 主要机构设计22-263.2.1 伸缩臂机构22-243.2.2 姿态调整机构组成24-253.2.3 姿态调整机构工作原理25-263.3 本章小结26-28第4章 钢拱架安装机构的虚拟样机设计28-384.1 虚拟样机技术28-294.2 虚拟样机软件介绍29-324.2.1 三维建模软件Catia 简介29-304.2.2 Adams 软件简介30-314.2.3 Catia 与Adams 之间的数据传输31-324.3 钢拱架安装机构的三维模型的建立32-344.3.1 创建安装机构的零部件模型32-334.3.2 创建安装机构的虚拟装配模型33-344.4 三维模型从Catia 导入Adams34-364.5 本章小结36-38第5章 钢拱架安装机构的运动学与动力学仿真38-505.1 钢拱架安装机构的运动学仿真38-445.1.1 虚拟样机模型的前处理与模型自检38-395.1.2 钢拱架安装机构运动学仿真39-445.2 钢拱架安装机构的动力学仿真分析44-495.2.1 动力学仿真模型的建立44-465.2.2 动力学仿真分析46-495.3 本章小结49-50第6章 液压系统设计50-586.1 液压系统规划50-546.1.1 执行元件的负载及速度分析50-516.1.2 确定系统的主要参数51-546.2 液压原理图设计54-576.2.1 钢拱架安装机构液压原理图54-556.2.2 主要液压模块分析55-576.3 本章小结57-58第7章