本文關鍵詞：TBM比例調速閥動態(tài)特性及結構優(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、自動化的重大技術裝備,液壓技術在其上得到廣泛應用。比例調速閥是調節(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。 分析了比例調速閥的工作原理和結構特點,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合的方法建立了TBM比例調速閥的動態(tài)數(shù)學模型。 利用AMEsim仿真平臺,建立了基礎振動下比例調速閥的HCD模型。仿真研究了有無基礎振動下比例調速閥的動態(tài)特性,主要分析了基礎振動參數(shù)和比例調速閥結構參數(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準,確定了比例調速閥的正常工作區(qū)域,提出了TBM的比例調速閥的選型流程。 針對TBM的比例調速閥的工作性能失效問題,采用綜合評分法對TBM比例調速閥結構參數(shù)進行優(yōu)化。確定了流量綜合特性的評定標準,采用單因素法分析比例調速閥結構參數(shù)對流量綜合特性的影響,運用多指標正交試驗得到結構參數(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%。 對比例調速進行了流量調節(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；同時對比例調速閥進行基礎振動等效模擬試驗,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振動對比例調速閥流量特性影響的有效性。圖46幅,表6個,參考文獻68篇
【關鍵詞】：TBM比例調速閥 基礎振動 動態(tài)數(shù)學模型 綜合評分法 結構優(yōu)化
【學位授予單位】：中南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：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 比例調速閥的研究現(xiàn)狀11-16
• 1.3.1 比例調速閥的概述11-13
• 1.3.2 比例調速閥動態(tài)特性的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.3 比例調速閥結構優(yōu)化的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4 論文技術路線及研究內容16-18
• 2 比例調速閥動態(tài)數(shù)學模型的建立18-27
• 2.1 引言18
• 2.2 調速閥工作原理18-20
• 2.3 比例調速閥動態(tài)數(shù)學模型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26-27
• 3 比例調速閥動態(tài)特性仿真分析27-43
• 3.1 引言27
• 3.2 AMEsim軟件簡介27
• 3.3 基礎振動下比例調速閥仿真模型的建立27-29
• 3.4 無基礎振動下比例調速閥動態(tài)特性分析29-33
• 3.4.1 負載階躍響應分析29-33
• 3.4.2 流量調節(jié)性能分析33
• 3.5 基礎振動下比例調速閥動態(tài)特性分析33-36
• 3.5.1 有無基礎振動下比例調速閥響應對比分析34-35
• 3.5.2 基礎振動幅值對流量波動特性的影響35
• 3.5.3 基礎振動頻率對流量波動特性的影響35-36
• 3.6 比例調速閥結構參數(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)流閥芯質量對流量波動的影響38-39
• 3.7 基礎振動下TBM比例調速閥選型分析39-41
• 3.8 本章小結41-43
• 4 基于綜合評分法的比例調速閥結構參數(shù)優(yōu)化43-54
• 4.1 引言43
• 4.2 綜合評分法簡介43-44
• 4.3 流量綜合特性指標的確定44-46
• 4.3.1 流量特性指標的選取44-45
• 4.3.2 流量綜合指標確定45-46
• 4.4 結構參數(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)流閥芯質量m_2對流量綜合特性的影響48
• 4.5 多指標正交試驗設計及結果分析48-51
• 4.5.1 試驗安排48-50
• 4.5.2 結果分析50-51
• 4.6 優(yōu)化前后穩(wěn)定工作域對比51-53
• 4.7 本章小結53-54
• 5 比例調速閥的實驗研究54-62
• 5.1 引言54
• 5.2 實驗目的及方案54-55
• 5.3 實驗系統(tǒng)及測試55-58
• 5.3.1 比例調速閥實驗測試原理55-56
• 5.3.2 實驗臺架系統(tǒng)56-58
• 5.4 實驗結果及分析58-61
• 5.4.1 比例調速閥流量調節(jié)實驗58-59
• 5.4.2 階躍載荷下比例調速閥流量特性實驗59-60
• 5.4.3 基礎振動等效模擬實驗60-61
• 5.5 本章小結61-62
• 6 總結與展望62-64
• 6.1 總結62
• 6.2 展望62-64
• 參考文獻64-69
• 攻讀學位期間主要的研究成果69-70
• 致謝70

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：TBM比例調速閥動態(tài)特性及結構優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：349303