大型單頭液壓劈裂機是廣泛應用于礦山開采、隧道挖掘、市政工程等領域的工程機械,它是在礦山機械更新換代,以及對礦山開采要求越來越高的背景條件下應運而生的。以前通常是用炸藥來進行石方爆破,但是存在著許多安全隱患。而且現如今國家對炸藥的管控也越來越嚴格,很多時候無法批到炸藥來進行爆破。出于穩(wěn)定性因素的考慮,礦山開采需要這類大型單頭液壓劈裂機來代替炸藥的功能。本文首先提出所研究的大型單頭液壓劈裂機與課題組之前設計的劈裂機的區(qū)別,主要是體現在結構與劈裂力兩個方面。在進行研究前首先對劈裂孔壁所受應力特點進行分析,通過探究應力分布狀況,達到使劈裂機合理高效的進行破巖工作的目的,并得出在滿足工況的前提下,適當減小外楔塊圓弧半徑值有利于增大劈裂力的結論。進行了相關的設計計算,確定了缸筒直徑以及壁厚等重要參數,并對該劈裂機相關技術進行了研究。同時對該產品使用注意事項以及保養(yǎng)方面的事宜進行了說明,為用戶提供了詳細的參照。該課題是與山東某機械制造公司合作完成的,最初投入市場的產品會出現結構損壞的現象,針對這一問題,運用ANSYS有限元仿真軟件進行仿真分析,結合實際工況,確定了結構易損壞的部位,并借助ANSYS有...

【文章頁數】：79 頁

【學位級別】：碩士

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摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內外礦產業(yè)開采的現狀
        1.2.1 影響選擇開采方法的因素
        1.2.2 液壓劈裂法
    1.3 選題的背景與意義
        1.3.1 研究基礎
        1.3.2 大型單頭液壓劈裂機研究的意義
        1.3.3 本文的研究內容
第2章 劈裂孔壁所受應力特點分析
    2.1 脆性材料的相關知識
        2.1.1 脆性材料的特點
        2.1.2 巖石的破壞準則
    2.2 劈裂機外楔塊與孔壁接觸類型
    2.3 孔壁壓力分布形式
    2.4 完全接觸條件下孔壁所受應力分布情況
    2.5 線接觸條件下的孔壁應力分布
    2.6 接觸角度較大條件下的孔壁應力分布
    2.7 本章小結
第3章 大型單頭液壓劈裂機的設計計算
    3.1 大型單頭液壓劈裂機的結構圖與工作原理
    3.2 液壓系統(tǒng)的主要參數計算
        3.2.1 液壓缸的推力
        3.2.2 液壓缸的拉力
        3.2.3 活塞桿外伸時的速度
        3.2.4 活塞縮入時的速度
        3.2.5 液壓缸效率 ηt
        3.2.6 活塞作用力F
        3.2.7 液壓缸流量及功率
        3.2.8 液壓缸油口直徑的計算
        3.2.9 泵站流量計算
    3.3 楔塊組件的主要參數計算
        3.3.1 放大系數的計算
        3.3.2 T型臺肩擠壓力的計算
    3.4 液壓缸主要零部件設計計算
        3.4.1 缸筒
        3.4.2 缸筒計算
    3.5 本章小結
第4章 劈裂機相關技術的研究
    4.1 不同潤滑介質的影響
        4.1.1 中間楔塊的受力分析
        4.1.2 楔角的最佳值
        4.1.3 摩擦系數與劈裂力的關系實驗
    4.2 劈裂器插入深度的探究
    4.3 大型單頭液壓劈裂機工作模式及泵站系統(tǒng)
    4.4 大型單頭液壓劈裂機分裂前的準備工作
    4.5 本章小結
第5章 大型單頭液壓劈裂機加工和遇到的問題
    5.1 部分加工零件的展示
    5.2 裝配體展示
    5.3 現場試驗遇到的問題
    5.4 問題的分析解決
        5.4.1 ANSYS Workbench工程軟件簡介
        5.4.2 大型單頭液壓劈裂機主體結構的應力分析
        5.4.3 大型單頭液壓劈裂機主體結構的優(yōu)化分析
        5.4.4 中楔塊厚度與外楔塊過度圓角對仿真結果的影響分析
        5.4.5 中楔塊過度圓角半徑值對仿真結果的影響分析
        5.4.6 外楔塊的應力分析及優(yōu)化方法
        5.4.7 優(yōu)化方案的確定
    5.5 本章小結
第6章 大型單頭液壓劈裂機的現場試驗
    6.1 大型單頭液壓劈裂機的使用注意事項
    6.2 常見故障以及處理方式
    6.3 大型單頭液壓劈裂機的改進方向
        6.3.1 雙斜面型多級劈裂組件
        6.3.2 圓柱型多級劈裂組件
    6.4 大型單頭液壓劈裂機劈裂較堅硬巖石的試驗
    6.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果
致謝



本文編號：3851447