【摘要】：沙漠環(huán)境治理之中,固沙裝備鋪設(shè)草方格治沙最為科學有效,但是在裝備研制過程中大多依靠經(jīng)驗,并沒有成熟的理論支撐,進行固沙裝備的實地試驗也會受到季節(jié)性和環(huán)境制約。本文旨在研究沙障鋪設(shè)過程中插入阻力和牽引的大小和影響因素,通過受力分析和沙槽試驗臺裝置的設(shè)計,完成插入阻力和牽引力實際測量,為固沙裝備鋪設(shè)系統(tǒng)和牽引動力系統(tǒng)設(shè)計提供理論參數(shù)。主要研究工作和創(chuàng)新點如下:對刀盤在沙地中插草過程進行了參數(shù)化建模,分析了刀盤各運動狀態(tài)下的受力因素,并進行了參數(shù)化計算和公式推導,建立了不同運動狀態(tài)下插入阻力和牽引力平衡方程。對沙槽試驗臺進行了機械結(jié)構(gòu)和調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計,其結(jié)構(gòu)主要包括刀盤、沙槽、支架、升降滑軌、測力裝置、驅(qū)動裝置等。驅(qū)動裝置選用步進電機作為動力源,通過繩索牽引帶動升降滑軌裝置水平移動,其中升降滑軌可實現(xiàn)插入深度100nm的調(diào)節(jié),測力裝置通過兩端鉸接實現(xiàn)拉壓傳感器的安裝和試驗數(shù)據(jù)獲取。對調(diào)速系統(tǒng)進行了參數(shù)化計算和驅(qū)動原理圖設(shè)計,通過步進電機調(diào)頻和細分實現(xiàn)鋪設(shè)速度可調(diào)節(jié)。進行了試驗前的準備和調(diào)試工作,完成了沙土制備、含水率和密度的測量,對鋪設(shè)的沙障材料稻草進行了分析和定量處理。組裝試驗臺對調(diào)速和測量系統(tǒng)進行調(diào)試,完成了不同試驗因素下的初步測量,分析實驗結(jié)果的合理性,提出了本文的試驗數(shù)據(jù)處理方法和試驗方案設(shè)計。進行沙地插草的單因素試驗和正交試驗,對試驗結(jié)果進行極差和顯著性分析,得出一定條件下鋪設(shè)速度對插入阻力和牽引力沒有影響,而插入深度和鋪設(shè)厚度對其影響顯著。通過回歸擬合最終得到插入阻力、牽引力與插入深度、鋪設(shè)厚度之間的二次回歸模型,進行試驗驗證了模型的合理性和準確性。
【圖文】：

最終發(fā)現(xiàn)通過草方格治沙是最為科學有效的方法，它能夠?qū)⑸镏紊澈凸こ讨五义仙车膬?yōu)點相結(jié)合，快速解決沙地侵蝕和沙漠治理（劉大為，２０１３）。逡逑草方格一種固定式的沙障（圖１－２為甘肅民勤沙漠地帶草沙障鋪設(shè)實物圖），逡逑在沙漠地帶可以阻礙沙體流動，適用于風向多變的沙區(qū)。草方格沙障的尺寸有多種逡逑（ｌｍＸｌｍ、２ｉｎＸ２ｍ等），研究發(fā)現(xiàn)ｌｉｎＸｌｍ的沙障固沙效果最佳，草方格沙障露出逡逑地表高度１５０？２００ｍｍ，沙土表面的風速能夠減弱２０％？４０％邋（劉姝穎，２０１４）。逡逑２逡逑

丨５：Ａ邐二逡逑圖１－１中國土地沙漠化分布現(xiàn)狀逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｄｅｓｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ邋ｉｎ邋Ｃｈｉｎａ逡逑中國沙漠化嚴重的地域主要分布西北地區(qū)和內(nèi)蒙古自治區(qū)。內(nèi)蒙古區(qū)域?qū)儆阱义细珊�、半干旱的溫帶氣候區(qū)，主要是風力作用導致土壤侵蝕進而加劇荒漠化，其中逡逑八大沙漠和四大沙地對生態(tài)環(huán)境的影響較為嚴重。八大沙漠包括了巴丹吉林沙漠、逡逑庫布齊沙漠、騰格里沙漠、庫木塔格沙漠、塔克拉瑪干沙漠、古爾班通古特沙漠、逡逑烏蘭布和沙漠、毛烏素沙漠；同時，科爾沁沙地、呼倫貝爾沙地、渾善達克沙地、逡逑松嫩沙地這四大沙地是我國主要的沙源地（楊根生，２００１；王濤，２０１５）。西北地逡逑域地形復雜，存在平原、山脈、盆地等多種地貌，而且氣候多變、氣象要素分布不逡逑均，容易發(fā)生水土流失，，導致土壤貧瘠和生態(tài)環(huán)境脆弱。逡逑我國對荒漠環(huán)境治理和防風固沙工作高度重視，出臺了邋一系列環(huán)境保護法規(guī)逡逑以及沙漠環(huán)境治理扶持對策。早在１９５９年，中國科學院在蘭州設(shè)立固沙團隊開展逡逑沙化環(huán)境治理研宄
【學位授予單位】：北京林業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S776

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉景春;賈寒飛;張麗華;;全斷面巖石掘進機刀盤簡介[J];重工與起重技術(shù);2006年02期

2 楊生華;芮豐;蔣衛(wèi)良;;全斷面巖石掘進機刀盤驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展和研究[J];煤礦機電;2019年06期

3 張照煌;高青風;;全斷面巖石掘進機變厚度刀盤面板理論及應用[J];應用基礎(chǔ)與工程科學學報;2018年06期

4 張照煌;高青風;;全斷面巖石掘進機刀盤面板彎曲理論及應用[J];工程機械;2018年04期

5 張照煌;李振;宋純寧;;全斷面巖石掘進機刀盤結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展與挑戰(zhàn)[J];礦山機械;2018年09期

6 張照煌;高青風;;全斷面巖石掘進機刀盤彎曲模型理論及應用[J];應用基礎(chǔ)與工程科學學報;2018年05期

7 張照煌;孫飛;;全斷面巖石掘進機非連續(xù)刀盤形變理論及應用研究[J];礦山機械;2017年01期

8 張照煌;龔國芳;高青風;;全斷面巖石掘進機連續(xù)性刀盤形變理論及應用研究[J];應用基礎(chǔ)與工程科學學報;2017年03期

9 武力;關(guān)天民;王廣欣;張佳媛;馬克;;面向掘進性能的盾構(gòu)刀盤系統(tǒng)設(shè)計方法研究[J];機械設(shè)計;2017年09期

10 張照煌;孫飛;;采用錐形刀盤的全斷面隧道掘進機作業(yè)過程推力分析[J];工程機械;2016年07期

相關(guān)會議論文 前10條

1 李智鳳;喬闖;孟獻源;李靖;;一種全斷面掘進機刀盤高效加工技術(shù)研究[A];“田心杯”軌道交通金屬加工技術(shù)征文大賽論文集[C];2019年

2 陳啟偉;李鳳遠;陳饋;;大直徑泥水盾構(gòu)刀盤外圈梁長距離掘進修復技術(shù)[A];第二屆隧道掘進機（盾構(gòu)、TBM）專業(yè)委員會第一次學術(shù)研討會暨中鐵隧道集團城市盾構(gòu)項目管理、施工技術(shù)、設(shè)備維保交流會論文集[C];2011年

3 孫善輝;陳饋;;瓊州海峽盾構(gòu)施工刀盤設(shè)計思路[A];中國土木工程學會第十五屆年會暨隧道及地下工程分會第十七屆年會論文集[C];2012年

4 肖來元;楊家軍;;圓形刀盤機構(gòu)的動態(tài)設(shè)計[A];第八屆全國結(jié)構(gòu)工程學術(shù)會議論文集（第Ⅲ卷）[C];1999年

5 葉康慨;;盾構(gòu)施工豎井法刀盤恢復技術(shù)[A];中國土木工程學會第十一屆、隧道及地下工程分會第十三屆年會論文集[C];2004年

6 葉康慨;;盾構(gòu)施工豎井法刀盤恢復技術(shù)[A];城市地下空間開發(fā)與地下工程施工技術(shù)高層論壇論文集[C];2004年

7 王旭;王日清;趙海峰;李天明;;盾構(gòu)機刀盤的地質(zhì)適應性設(shè)計研究[A];第十二次全國巖石力學與工程學術(shù)大會會議論文摘要集[C];2012年

8 韓偉鋒;李鳳遠;;盾構(gòu)刀盤優(yōu)化設(shè)計[A];第九屆中國CAE工程分析技術(shù)年會專輯[C];2013年

9 林世響;侯振德;王軼涵;岳澄;;模擬盾構(gòu)掘進過程中的刀盤受力研究[A];第十三屆全國實驗力學學術(shù)會議論文摘要集[C];2012年

10 陳U_偉;李鳳遠;陳饋;;大直徑泥水盾構(gòu)刀盤外圈梁長距離掘進修復技術(shù)[A];2012年中鐵隧道集團低碳環(huán)保優(yōu)質(zhì)工程修建技術(shù)專題交流會論文集[C];2012年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 記者 魏盼生;570噸“巨無霸”刀盤下井[N];汕頭日報;2018年

2 記者 矯陽;“中原一號”盾構(gòu)機：機器人換刀盤[N];科技日報;2017年

3 ;堅守與奉獻，詮釋勞動真義![N];無錫日報;2017年

4 通訊員伍振 齊夢學;掘進“壽命”延長15公里[N];中國鐵道建筑報;2009年

5 李名;中鐵隧道第一臺自主研發(fā)的盾構(gòu)刀盤成功出廠[N];中國經(jīng)濟導報;2005年

6 寇興華;問題在這里終結(jié)[N];東方煙草報;2015年

7 本報記者 何鋼 本報通訊員 繆偉;組裝盾構(gòu)機刀盤，“烤”驗施工者[N];南京日報;2019年

8 沈琳 周瑾亮;機頭刀盤直徑6.5米 掘土原理類似剃須刀[N];常州日報;2015年

9 通訊員 宋義忠 蘭紅賓;高壓環(huán)境下載人維修盾構(gòu)機刀盤修復技術(shù)在國內(nèi)首次成功應用[N];人民鐵道;2013年

10 李華坤;中鐵隧道自主產(chǎn)權(quán)盾構(gòu)刀盤出廠[N];中國建設(shè)報;2006年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 張彪;山城巖質(zhì)條件下復合式TBM刀具力學行為及刀盤優(yōu)化布置研究[D];西南交通大學;2018年

2 朱曄;TBM刀盤三維裂紋擴展規(guī)律及其抗損傷設(shè)計[D];大連理工大學;2019年

3 劉統(tǒng);硬巖隧道掘進機位姿調(diào)控及刀盤驅(qū)動技術(shù)研究[D];浙江大學;2018年

4 宮華勝;硬巖掘進機刀盤脫困的液粘傳動關(guān)鍵技術(shù)研究[D];浙江大學;2019年

5 丁鑫;TBM刀盤驅(qū)動系統(tǒng)分層次建模與耦合振動機理[D];大連理工大學;2017年

6 張春光;TBM刀盤驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法研究[D];大連理工大學;2017年

7 韓美東;全斷面巖石掘進機刀盤掘進載荷特性與結(jié)構(gòu)性能研究[D];天津大學;2017年

8 王化更;液壓缸直接驅(qū)動盾構(gòu)刀盤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化及控制研究[D];同濟大學;2007年

9 錢華;雙連桿偏心盾構(gòu)刀盤系統(tǒng)總體參數(shù)優(yōu)化研究[D];同濟大學;2007年

10 楊旭;盾構(gòu)刀盤高效電液驅(qū)動技術(shù)研究[D];浙江大學;2017年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 高智勇;基于SolidWorks的輻條式盾構(gòu)刀盤參數(shù)化設(shè)計研究[D];西南交通大學;2019年

2 梁鈴;砂卵石地層盾構(gòu)刀盤的結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化設(shè)計[D];西南交通大學;2019年

3 張恒宇;沙地插草阻力影響因素的試驗研究與DEM模擬[D];北京林業(yè)大學;2019年

4 李村;沙地插草切削阻力的研究及試驗測定[D];北京林業(yè)大學;2017年

5 鮮傲寒;縱向喂供式復合插草機構(gòu)的研究與設(shè)計[D];北京林業(yè)大學;2019年

6 張鵬;等高齒弧錐齒輪銑刀盤焊接殘余應力與變形的研究[D];哈爾濱理工大學;2019年

7 郭文娟;盾構(gòu)刀盤液壓驅(qū)動系統(tǒng)調(diào)速同步復合控制研究[D];華北水利水電大學;2019年

8 李振;不同前后板厚度及間距下TBM刀盤振動特性仿真分析[D];華北電力大學(北京);2019年

9 簡真;甘蔗收割機切割刀盤高度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)研究[D];西南大學;2019年

10 劉坤倫;掘進機工作狀態(tài)預測及參數(shù)配置研究[D];鄭州大學;2019年

本文編號：2667193