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虚拟样机技术在多锤头破碎机工作装置设计中的应用

作　者: 陈跃彬
导　师: 游小平
学　校: 长沙理工大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 多锤头破碎机 工作装置 虚拟样机技术 动力学分析
分类号: U415.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


多锤头破碎机是一种由动力系统、底盘、行走系统、液压系统、工作装置、电气系统、控制系统等组成的路面施工机械,其工作装置的工作原理是:通过液压油缸把重锤举升到设定的高度,然后重锤在重力的作用下下落,当与地面接触时,重锤的动力势能转化为冲击力从而对路面进行破碎。目前本机械广泛运用于公路的路面改造和养护施工。本论文主要研究内容是基于总体设计方案和设计参数的基础上,建立多锤头破碎机工作装置的三维实体模型,然后添加一定的边界约束条件建立工作装置的虚拟样机,通过对虚拟样机进行运动学分析来验证设计方案的合理性。同时应用动力学分析软件ADAMS建立了多锤头破碎机工作装置的虚拟样机进行动力学的分析,得出工作锤头的动力学特性曲线。通过对对特征曲线的对比分析,验证了用该方法建立的虚拟样机与实际工况是相符。根据仿真结果进行样机设计和生产,并对样机进行破碎试验,对破碎后的试验路面进行取样分析,进一步验证整个研究过程的合理性。通过对多锤头破碎机工作装置的虚拟样机设计和研究,可得如下结论:1、虚拟样机技术不仅可以应用到多锤头破碎机工作装置的设计中,而且对整机的设计也有较好参考价值;2、其它类似的复杂机械设备的设计也可以采用虚拟样机技术进行设计,这样会降低设计工作的劳动强度、缩短设计周期。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章 绪论  10-14
  1.1 多锤头破碎机国内外发展现状  10-12
  1.2 本课题研究的内容及其意义  12-14
第二章 多锤头破碎机工作装置设计理论及参数化特征建模  14-22
  2.1 多锤头破碎机工作装置概述  14
  2.2 多锤头破碎机工作装置设计方法  14-16
    2.2.1 多锤头破碎机工作装置的传统设计方法  14-15
    2.2.2 CAX 技术及其软件  15-16
  2.3 多锤头破碎机工作装置的研究体系  16
    2.3.1 多锤头破碎机工作装置虚拟样机的构建流程  16
    2.3.2 多锤头破碎机工作装置的研究体系  16
  2.4 参数化设计技术  16-17
  2.5 PRO/E 参数化零件特征建模  17-18
  2.6 PRO/E 环境下工作装置的虚拟装配及其干涉检查  18-21
  2.7 本章小结  21-22
第三章 多锤头破碎机工作装置的 ADAMS 动力学仿真及其设计  22-51
  3.1 仿真软件介绍  22
  3.2 运动学和动力学方程  22-26
    3.2.1 ADAMS 的运动学方程  22-23
    3.2.2 ADAMS 的动力学方程  23-26
  3.3 在ADAMS 环境中建立动力学仿真模型  26-28
    3.3.1 ADAMS 环境中工作装置虚拟样机的建立流程  26-27
    3.3.2 Pro/E 环境下工作装置装配模型的导入  27-28
  3.4 ADAMS 环境中工作装置虚拟样机的仿真分析  28-42
    3.4.1 多锤头破碎机在工况1 中的仿真分析  28-35
    3.4.2 多锤头破碎机在工况2 中的仿真分析  35-41
    3.4.3 不同工况下仿真结果的对比分析  41-42
  3.5 工作装置的整体设计  42-44
  3.6 锤架形式及导轨的设计  44-50
    3.6.1 锤架的设计  44-46
    3.6.2 导轨的设计  46
    3.6.3 锤架的选材及其整体连接方式的确定  46-50
  3.7 本章小结  50-51
第四章 破碎试验及破碎效果的检测  51-58
  4.1 试验路段  51
  4.2 施工前的准备工作  51
  4.3 碎石化施工前需要确定的工艺参数  51-52
  4.4 施工顺序  52-53
    4.4.1 破碎  52
    4.4.2 洒布透层油  52
    4.4.3 养护  52
    4.4.4 施工注意事项  52-53
  4.5 碎石化施工工艺流程和试验路段  53-54
    4.5.1 主要工艺流程  53
    4.5.2 破碎试验路段  53
    4.5.3 碎石化施工过程控制  53-54
  4.6 效果分析  54-57
  4.7 本章小结  57-58
结论与展望  58-60
参考文献  60-63
致谢  63-64
附录  64

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 道路工程 > 道路建筑施工 > 施工机械与设备
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