本文關(guān)鍵詞：TBM比例調(diào)速閥動態(tài)特性及結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：硬巖掘進機(TBM)是實現(xiàn)隧道掘進作業(yè)機械化、自動化的重大技術(shù)裝備,液壓技術(shù)在其上得到廣泛應(yīng)用。比例調(diào)速閥是調(diào)節(jié)TBM推進速度的重要液壓元件,為保證掘進過程的安全和工效,要求比例調(diào)速閥具有良好的動態(tài)性能。而破巖掘進過程中的強振動會影響其正常工作性能。因此,須對振動環(huán)境下的比例調(diào)速閥動態(tài)特性及其性能失效進行深入研究。 分析了比例調(diào)速閥的工作原理和結(jié)構(gòu)特點,考慮外界振動對閥芯位移的影響,采用強迫振動理論和鍵合圖理論相結(jié)合的方法建立了TBM比例調(diào)速閥的動態(tài)數(shù)學(xué)模型。 利用AMEsim仿真平臺,建立了基礎(chǔ)振動下比例調(diào)速閥的HCD模型。仿真研究了有無基礎(chǔ)振動下比例調(diào)速閥的動態(tài)特性,主要分析了基礎(chǔ)振動參數(shù)和比例調(diào)速閥結(jié)構(gòu)參數(shù)對流量波動特性的影響規(guī)律,以10%的流量偏差值為評定標(biāo)準(zhǔn),確定了比例調(diào)速閥的正常工作區(qū)域,提出了TBM的比例調(diào)速閥的選型流程。 針對TBM的比例調(diào)速閥的工作性能失效問題,采用綜合評分法對TBM比例調(diào)速閥結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化。確定了流量綜合特性的評定標(biāo)準(zhǔn),采用單因素法分析比例調(diào)速閥結(jié)構(gòu)參數(shù)對流量綜合特性的影響,運用多指標(biāo)正交試驗得到結(jié)構(gòu)參數(shù)的主次順序和最優(yōu)組合,優(yōu)化后的穩(wěn)定工作區(qū)域比優(yōu)化前擴大了71.4%。 對比例調(diào)速進行了流量調(diào)節(jié)實驗和階躍載荷下流量特性試驗,驗證了仿真模型的正確性；同時對比例調(diào)速閥進行基礎(chǔ)振動等效模擬試驗,實驗與仿真的流量波動幅值最大偏差約為6.5%,驗證了強迫振動理論用于分析基礎(chǔ)振動對比例調(diào)速閥流量特性影響的有效性。圖46幅,表6個,參考文獻68篇
【關(guān)鍵詞】：TBM比例調(diào)速閥 基礎(chǔ)振動 動態(tài)數(shù)學(xué)模型 綜合評分法 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TU621;TH137.52
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 課題來源10
• 1.2 研究背景及意義10-11
• 1.3 比例調(diào)速閥的研究現(xiàn)狀11-16
• 1.3.1 比例調(diào)速閥的概述11-13
• 1.3.2 比例調(diào)速閥動態(tài)特性的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.3 比例調(diào)速閥結(jié)構(gòu)優(yōu)化的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4 論文技術(shù)路線及研究內(nèi)容16-18
• 2 比例調(diào)速閥動態(tài)數(shù)學(xué)模型的建立18-27
• 2.1 引言18
• 2.2 調(diào)速閥工作原理18-20
• 2.3 比例調(diào)速閥動態(tài)數(shù)學(xué)模型20-26
• 2.3.1 受迫振動理論20-21
• 2.3.2 鍵合圖方法21-22
• 2.3.3 比例調(diào)速閥的鍵合圖模型22-23
• 2.3.4 動態(tài)方程的生成23-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 3 比例調(diào)速閥動態(tài)特性仿真分析27-43
• 3.1 引言27
• 3.2 AMEsim軟件簡介27
• 3.3 基礎(chǔ)振動下比例調(diào)速閥仿真模型的建立27-29
• 3.4 無基礎(chǔ)振動下比例調(diào)速閥動態(tài)特性分析29-33
• 3.4.1 負(fù)載階躍響應(yīng)分析29-33
• 3.4.2 流量調(diào)節(jié)性能分析33
• 3.5 基礎(chǔ)振動下比例調(diào)速閥動態(tài)特性分析33-36
• 3.5.1 有無基礎(chǔ)振動下比例調(diào)速閥響應(yīng)對比分析34-35
• 3.5.2 基礎(chǔ)振動幅值對流量波動特性的影響35
• 3.5.3 基礎(chǔ)振動頻率對流量波動特性的影響35-36
• 3.6 比例調(diào)速閥結(jié)構(gòu)參數(shù)對流量波動特性的影響36-39
• 3.6.1 節(jié)流閥彈簧剛度對流量波動的影響36-37
• 3.6.2 阻尼孔對流量波動的影響37-38
• 3.6.3 節(jié)流閥芯質(zhì)量對流量波動的影響38-39
• 3.7 基礎(chǔ)振動下TBM比例調(diào)速閥選型分析39-41
• 3.8 本章小結(jié)41-43
• 4 基于綜合評分法的比例調(diào)速閥結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化43-54
• 4.1 引言43
• 4.2 綜合評分法簡介43-44
• 4.3 流量綜合特性指標(biāo)的確定44-46
• 4.3.1 流量特性指標(biāo)的選取44-45
• 4.3.2 流量綜合指標(biāo)確定45-46
• 4.4 結(jié)構(gòu)參數(shù)對流量綜合特性的影響46-48
• 4.4.1 阻尼孔徑d_a對流量綜合特性的影響46
• 4.4.2 阻尼孔徑d_b對流量綜合特性的影響46-47
• 4.4.3 節(jié)流閥彈簧剛度k_2對流量綜合特性的影響47-48
• 4.4.4 節(jié)流閥芯質(zhì)量m_2對流量綜合特性的影響48
• 4.5 多指標(biāo)正交試驗設(shè)計及結(jié)果分析48-51
• 4.5.1 試驗安排48-50
• 4.5.2 結(jié)果分析50-51
• 4.6 優(yōu)化前后穩(wěn)定工作域?qū)Ρ?/span>51-53
• 4.7 本章小結(jié)53-54
• 5 比例調(diào)速閥的實驗研究54-62
• 5.1 引言54
• 5.2 實驗?zāi)康募胺桨?/span>54-55
• 5.3 實驗系統(tǒng)及測試55-58
• 5.3.1 比例調(diào)速閥實驗測試原理55-56
• 5.3.2 實驗臺架系統(tǒng)56-58
• 5.4 實驗結(jié)果及分析58-61
• 5.4.1 比例調(diào)速閥流量調(diào)節(jié)實驗58-59
• 5.4.2 階躍載荷下比例調(diào)速閥流量特性實驗59-60
• 5.4.3 基礎(chǔ)振動等效模擬實驗60-61
• 5.5 本章小結(jié)61-62
• 6 總結(jié)與展望62-64
• 6.1 總結(jié)62
• 6.2 展望62-64
• 參考文獻64-69
• 攻讀學(xué)位期間主要的研究成果69-70
• 致謝70

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本文編號：349303