文档介绍：天津大学
硕士学位论文
基于接触力学的盘形滚刀磨损量估算方法
姓名:李丰华
申请学位级别:硕士
专业:固体力学
指导教师:蔡宗熙
2011-12
摘要关键词:硬岩掘进机施工过程中,刀具磨损情况严重,刀具更换费用约占工程施工费滑动磨损,滚刀滑动中的体积磨损量与摩擦功成正比例关系,比例系数为磨损率。为了计算摩擦功,引进滑移比这一概念。根据接触力学关于有牵引力状态根据摩擦功与体积磨损量的正比例关系,建立以掘进参数,结构参数,地切入量一定,滚刀径向磨损增量随着掘进距离的增加呈现开始下降然后趋于稳定的趋势。滚刀径向磨损量随距离的增加而增加,径向磨损量与掘进距离在滚刀刀刃磨损后呈线性关系。掘进距离是影响滚刀磨损量的一个重要因素。用的三分之一,刀具磨损问题成为掘进机掘进过程中亟待解决的问题。滚刀是硬岩掘进机主要的破岩工具,但目前对滚刀磨损量定量计算方法的研究较少,本文针对盘形滚刀磨损量进行计算研究,提出基于接触力学理论的滚刀磨损量估算方法。为预估刀具寿命,确定刀具更换周期提供理论依据。具体内容为:根据摩擦理论,引进磨损率这一概念。认为滚刀破岩过程中的磨损主要是下滚动体的打滑理论,建立滑移比、滑移距离表达式。根据滑动距离、摩擦力、摩擦功三者之间的关系,求出摩擦功表达式。依据滚刀几何形状,利用滚刀结构参数求得滚刀体积磨损量表达式。得出体积磨损量关于径向磨损量的函数。质参数为已知量,径向磨损量为未知量的方程。解方程求出滚刀径向磨损量。用邢拊H砑⒐龅队胙沂哟サ挠邢拊DP汀7治鼍擦ψ饔孟接触面的滑移量。将数值计算结果与理论计算结果进行比较,验证理论计算的正确性。通过算例分析得出如下结论:掘进相同的距离,滚刀径向磨损增量随着切入量的增加而增加,径向磨损量随着切入量的增加而增加。切入量也是影响滚刀磨损量的一个重要因素。比较两种滚刀受力预测公式算出来的滚刀径向磨损增量和径向磨损量,可知滚刀受力大小是影响滚刀磨损量的又一个重要因素。滚刀受力越大磨损越严重。盘形滚刀磨损量接触力学滑移比估算方法
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第一章绪论课题研究背景因此合理开发利用地下空间变得非常迫切。想要利用地下空间就需要大规模地修建跨越高山、海底的大断面深埋长隧道,而这一需求极大地促进了隧道及地下工不断加快城市化建设的进程。中国基础设施的大规模建设、西部大开发的进行,量的长大隧道需要建设,现代城市建设中的地铁工程、市政工程盼酃堋⑹渌入及完善的施工设备,施工技术的好坏,施工工期的长短都对经济效益和环境效益有着重大的影响,而且地下空问是个比较复杂的空间,地下工程掘进工作中常保、效益等问题,使用隧道掘进机无疑是最好的选择【。简称,如图所示进机掘进施工过程进行全面监控,使得掘进过程中掘进机能够始终处于比较理想掘进机相对于传统钻爆法因具有开挖快、优质、安全、经济、有利于环境保护和随着世界经济快速发展,各国交流不断加强,城市规模逐渐扩大,城市人口急剧膨胀,用地紧张、交通堵塞等问题日渐严重,已经阻碍了城市化建设的进程。程修建技术的发展和应用。随着中国经济的地位在世界经济中逐渐攀升,中国也中国的铁路、公路、大中型水电站建设以及南水北调、西气东输等工程中将有大管等⒃浇淼酪苍诓欢显黾印4罅康牡叵滤淼澜ㄉ韫こ绦枰E哟蟮淖式鹜常遇到很多未知的问题,又会因为各种原因受到很大的限制,所以面对速度、环隧道掘进机是一种大型的隧道施工设备,施工过程主要由掘进,排渣装运,衬砌等工序组成【。按照地层条件和施工方法的不同,隧道掘进机可以分为三大类:硬岩隧道掘进机,软岩隧道掘进机,顶管掘进机。其中硬岩隧道掘进机蚪际跏悄壳笆澜缟献钗O冉挠惭宜淼揽M诩际酢O秩缃蚪技术不断向着机械化、电气化、液压、自控和智能一体化方向发展。施工过程中广泛利用电子监测技术、传感遥控技术、电子信息技术等现代检测技术对隧道掘的工作状态,因此隧道掘进机的掘进速度一般是传统钻爆法的丁K运淼降低劳动强度等优点而在工程实践中得到广泛引用。据统计,截止昴甑祝世界上长度大于的隧道达嗵酰澜缟纤淼雷艿某ざ却陨希近几年的隧道工程建设中有%.%的隧道是由型诰虻摹】。如意大利和法国之间的教匪淼溃ǔ,日本的青涵海底隧道,全长.,
,大瑶山隧道,全长,秦岭隧道全长。可以说在地下隧道建设施工过程中,隧道掘进技术有着其独特的优势,然而要解决的问题。据统计,施工过程中因刀具检修、更换和刀盘维修用去的时间约占工程施工时间的三分之一左右,而刀具费用约占工程施工费用的三分之一且恢肿庞糜诳M诘叵掠惭宜淼赖拇笮透呖萍际┕ど璞浮掘进过程是一个通过刀盘回转及推进,利用装在刀盘上的滚刀在岩面滚