電傳動鑿巖臺車優(yōu)化設(shè)計與匹配研究.pdf

1、隧道挖掘，是現(xiàn)代基礎(chǔ)設(shè)施工程中耗時多、難度高、勞動條件惡劣的一環(huán)。我國一直是基建大國，尤其是自2008年，加快公路、機(jī)場及鐵路等各重特大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)這一加快經(jīng)濟(jì)增長、擴(kuò)大國內(nèi)需求的刺激政策實施以來，我國高速鐵路、地下鐵路工程的開建規(guī)模都是史無前例的。然而面對國內(nèi)相對落后的隧道挖掘技術(shù)，尤其是隧道挖掘設(shè)備國產(chǎn)化的落后，使得國內(nèi)隧道挖掘工程難以取得較快的速度。
　　論文分析了小松PC200-8型液壓挖掘機(jī)的整車結(jié)構(gòu)和液壓系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)

2、之上，確立了鑿巖臺車的設(shè)計方向。建立鑿巖臺車坐標(biāo)系，使得鑿巖臺車各部件尺寸和運(yùn)動可以轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型進(jìn)行精確計算。對鉆孔過程進(jìn)行了受力分析，并得到鉆桿受力的解析公式。
　　通過響應(yīng)面分析，確立了動臂結(jié)構(gòu)中特定尺寸與動臂最大應(yīng)力之間的擬合經(jīng)驗公式，以此為基礎(chǔ)采用粒子群算法，對動臂的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，并對優(yōu)化設(shè)計后的結(jié)果進(jìn)行了仿真試驗驗證。
　　將挖掘機(jī)原有液壓系統(tǒng)經(jīng)過改進(jìn)之后，使用AMESim軟件建立了電傳動鑿巖臺車的液壓

3、系統(tǒng)并進(jìn)行了仿真試驗，在試驗成功的基礎(chǔ)之上，通過響應(yīng)面優(yōu)化法對液壓系統(tǒng)中的蓄能器進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，從而達(dá)到了鑿巖臺車動力系統(tǒng)匹配的要求，并對優(yōu)化后的結(jié)果進(jìn)行仿真驗證，證明優(yōu)化之后效果突出，鑿巖臺車動力系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到了顯著提升。至此，電傳動鑿巖臺車的優(yōu)化設(shè)計和動力系統(tǒng)匹配得到解決。
　　使用Arduino語言設(shè)計了電動機(jī)性能監(jiān)測系統(tǒng)，鑿巖臺車使用者可以時時觀察臺車的工作狀況，并在出現(xiàn)危險信號時提醒使用者，保證了鑿巖臺車的正常運(yùn)轉(zhuǎn)