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沥青路面隆声带铣刨机工作过程的动力学研究

作　者: 孟五洲
导　师: 胡永彪
学　校: 长安大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 隆声带铣刨装置 运动学 动力学 仿真
分类号: U415.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 74次
引　用: 2次
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内容摘要


本论文在前人研究普通铣刨机的基础上,对隆声带铣刨装置工作过程的运动学和动力学进行分析。这些将为隆声带铣刨装置的设计计算提供理论依据和技术支撑,为其投入生产提供帮助,在理论和实践两个方面均具有一定的意义。本文通过对典型隆声带铣刨装置的分析,就隆声带铣刨装置铣削路面的工作过程建立运动学的数学模型及其主要运动参数的数学模型;最终建立了隆声带铣刨装置运动学数学模型,通过该运动方程,顺利求出了刀尖的运动、速度、加速度等相关参数;并确定了隆声带装置与隆声带之间一些主要尺寸的关系。在运动学数学模型的基础上,结合前人对铣刨机动力学的研究,建立了隆声带铣刨装置的动力学数学-物理模型。并运用Matlab软件,对隆声带铣刨装置在工作过程中的运动学以及动力学进行仿真,并就仿真结果进行具体分析,确定了该装置的一些主要尺寸,求出了轴心运动轨迹、刀尖运动轨迹、速度和加速度等运动学图形,最后分析了刀尖的受力情况。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 绪论  8-17
  1.1 课题提出的背景  8-11
    1.1.1 隆声带及其施工方法  8-9
    1.1.2 隆声带施工技术与设备的发展趋势  9-10
    1.1.3 隆声带铣刨机械的发展状况  10-11
  1.2 课题的提出  11
  1.3 课题的目的和意义  11-12
  1.4 隆声带铣刨装置技术的国内外研究现状  12-16
    1.4.1 第一个隆声带铣刨装置专利的机构组成和作业原理  12-13
    1.4.2 隆声带铣刨装置的多角轮  13-14
    1.4.3 隆声带铣刨装置的铣刨鼓  14-15
    1.4.4 隆声带铣刨机械的性能参数  15-16
  1.5 论文的主要研究内容  16-17
第二章 隆声带铣刨装置的运动学分析  17-30
  2.1 隆声带铣刨装置的结构原理  17-18
  2.2 隆声带铣刨装置铣刨鼓轴心的轨迹曲线特征  18-21
  2.3 隆声带铣刨装置铣削刀尖的轨迹曲线特征  21-26
    2.3.1 隆声带铣刨装置刀尖转迹的切线和法线方程  22-23
    2.3.2 隆声带铣刨装置刀尖的切削速度和加速度  23-24
    2.3.3 接触角  24-25
    2.3.4 相进给量S  25-26
    2.3.5 轨迹的弧长和曲率坐标  26
  2.4 铣削过程中其它的一些基本参数  26-28
  2.5 隆声带铣刨装置主要尺寸的确定  28-30
    2.5.1 n 角轮半径和隆声带凹槽间距的关系  28-29
    2.5.2 n 角轮半径和隆声带凹槽深度的关系  29-30
第三章 沥青混凝土路面的破坏机理  30-37
  3.1 沥青混合料的强度  30-31
  3.2 沥青混合料的流变模型  31-34
    3.2.1 流变模型的基本元件  31
    3.2.2 流变模型的建立  31-32
    3.2.3 模型的动力学特性  32-34
  3.3 沥青路面的破坏机理  34-35
  3.4 高速切削与低速切削沥青混凝土路面材料机理的分析  35-36
  3.5 高速切削与低速切削沥青混凝土路面的阻力计算  36-37
第四章 隆声带铣刨装置的动力学分析  37-43
  4.1 隆声带铣刨装置工作过程中的特点  37-38
  4.2 铣刨鼓工作阻力的组成  38-39
  4.3 静态阻力影响因素的分析  39-41
  4.4 动态阻力影响因素的分析  41-43
第五章 铣刨鼓反向旋转工作过程中的动力学数学模型  43-49
  5.1 反转工作部件工作过程分析  43-44
  5.2 反转工作部件工作过程的数学物理模型  44-49
    5.2.1 稳定切削阶段的动力学模型  44-45
    5.2.2 抛掷阶段  45
    5.2.3 旋转刀具工作过程的动力学模型  45-46
    5.2.4 动力学数学模型中参数的确定  46-48
    5.2.5 动力学数学模型的时间表达式  48-49
第六章 隆声带铣刨装置的运动学及动力学仿真  49-61
  6.1 MATLAB 及其应用介绍  49-50
    6.1.1 Matlab 概述  49
    6.1.2 关于Matlab 编程  49-50
  6.2 隆声带铣刨装置的运动学仿真  50-57
    6.2.1 多角轮的角数和半径的确定  50-51
    6.2.2 铣刨鼓轴心的轨迹曲线仿真  51-53
    6.2.3 刀尖的轨迹曲线仿真  53-54
    6.2.4 刀尖的切削速度和加速度仿真  54-57
  6.3 隆声带铣刨装置的动力学仿真  57-61
第七章 结论与展望  61-63
  7.1 结论  61-62
  7.2 对后期研究的展望  62-63
参考文献  63-66
攻读学位期间取得的研究成果  66-67
致谢  67

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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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