發(fā)布時(shí)間：2018-03-25 22:44

  本文選題：盾構(gòu)機(jī)　切入點(diǎn)：盾構(gòu)刀具　出處：《石家莊鐵道大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：刀具磨損檢測(cè)一直是盾構(gòu)施工過(guò)程中的一個(gè)難題。在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)過(guò)程中,無(wú)法直接測(cè)量刀具的磨損量,這就給刀具的“視情換刀”帶來(lái)了巨大的困難。針對(duì)盾構(gòu)施工過(guò)程中刀具磨損檢測(cè)中存在的問(wèn)題,論文從間接檢測(cè)和直接檢測(cè)兩方面對(duì)盾構(gòu)刀具磨損檢測(cè)方法進(jìn)行了研究。間接檢測(cè)方法首先介紹了Hilbert-Huang變換方法,利用Hilbert-Huang變換的方法將盾構(gòu)機(jī)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中扭矩與推進(jìn)力兩個(gè)參數(shù)轉(zhuǎn)換成能量譜的形式,并作為特征矢量描述刀具磨損的變化。然后利用隱馬爾可夫模型HMM(Hidden Markov Model)的方法對(duì)刀具的能量譜進(jìn)行訓(xùn)練,建立刀具磨損統(tǒng)計(jì)模型。再將觀測(cè)信號(hào)輸入統(tǒng)計(jì)模型,將輸出概率與原模型比較,從而實(shí)現(xiàn)了預(yù)測(cè)刀具磨損的發(fā)展趨勢(shì)。直接檢測(cè)方法采用在線檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先介紹了硬件的選型以及各模塊的工作原理。下位機(jī)采用電渦流傳感器對(duì)盾構(gòu)滾刀的磨損進(jìn)行檢測(cè),將電渦流傳感器采集到的信息轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)并與上位機(jī)進(jìn)行通信。然后介紹了軟件的設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)主要功能實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。上位機(jī)利用C#編程語(yǔ)言開發(fā)了盾構(gòu)滾刀磨損檢測(cè)軟件,將下位機(jī)采集到的信號(hào)通過(guò)軟件的處理與計(jì)算,顯示出刀具的磨損量,通過(guò)對(duì)盾構(gòu)滾刀磨損的實(shí)時(shí)測(cè)量,從而及時(shí)準(zhǔn)確地掌握滾刀的磨損狀態(tài),為“視情換刀”提供了技術(shù)支持。此方法直接地反應(yīng)了刀具的磨損狀態(tài)。最后論文將實(shí)際測(cè)量的磨損量與理論分析結(jié)果相結(jié)合,將理論與實(shí)踐相結(jié)合,更準(zhǔn)確地判斷盾構(gòu)滾刀的磨損狀態(tài),預(yù)測(cè)刀具的壽命。
[Abstract]:Tool wear detection has always been a difficult problem in shield construction. During the tunneling process of shield machine, it is impossible to measure the tool wear directly. This brings great difficulties to the tool "changing the tool according to the situation". In view of the problems existing in the tool wear detection during the shield construction, In this paper, the detection methods of shield tool wear are studied from the two aspects of indirect detection and direct detection. The indirect detection method first introduces the Hilbert-Huang transform method. The torque and propulsion force in the monitoring data of shield machine are converted into the form of energy spectrum by Hilbert-Huang transform. The change of tool wear is described as a feature vector, then the energy spectrum of the tool is trained by the hidden Markov model (HMM(Hidden Markov Model), and the statistical model of tool wear is established, and then the observation signal is input into the statistical model. Compare the output probability with the original model, Thus, the development trend of tool wear prediction is realized. The direct detection method is realized by on-line detection system. Firstly, the selection of hardware and the working principle of each module are introduced. The wear of the hob is detected, The information collected by eddy current sensor is converted into digital signal and communicated with the host computer. Then, the design of software and the key technology to realize the main function are introduced. The shield is developed by the upper computer using C # programming language. Construction hob wear detection software, The signal collected by the lower computer is processed and calculated by the software to show the wear quantity of the cutter, and through the real-time measurement of the wear of the shield hob, the wear state of the hob can be grasped in a timely and accurate manner. This method directly reflects the wear state of the tool. Finally, the paper combines the actual measured wear amount with the theoretical analysis results, and combines the theory with the practice. The wear state of shield hob is judged more accurately and the tool life is predicted.
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U455.43

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本文編號(hào)：1665188