【摘要】：隨著我國(guó)大中城市的快速發(fā)展,高層建筑越來(lái)越多,因地震而引發(fā)城市直下式坍塌災(zāi)害的可能性也越來(lái)越大。為了應(yīng)對(duì)該類危急,中國(guó)地震應(yīng)急搜救中心提出了發(fā)展低擾動(dòng)破拆救援裝備的技術(shù)需求。為此,本文在課題組前期開發(fā)的低噪聲特種破拆救援裝備的基礎(chǔ)上,提出了一種用于在鋼筋混凝土墻上加工救援或逃生通道的低擾動(dòng)扭振薄壁鉆,并對(duì)其加工性能進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)研究。本文的主要工作包括如下三個(gè)方面。一、以課題組研發(fā)的兩自由度操作平臺(tái)為基礎(chǔ),利用雙電機(jī)自同步原理完成了扭振薄壁鉆的原理樣機(jī)設(shè)計(jì),對(duì)關(guān)鍵零件進(jìn)行了有限元分析并加以改進(jìn)以滿足系統(tǒng)工作頻率的要求,對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了選型計(jì)算。二、通過(guò)理論建模計(jì)算,對(duì)雙電機(jī)滿足自同步的條件進(jìn)行了分析,并用樣機(jī)進(jìn)行了驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速高于某一速度(對(duì)應(yīng)30Hz)之后,才能實(shí)現(xiàn)同步。此區(qū)域恰與慣性激振(激振頻率大約為系統(tǒng)固有頻率的3~5倍)的工作頻段一致。三、分別利用ADAMS多體動(dòng)力學(xué)軟件和LMS振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了虛擬仿真與實(shí)驗(yàn)研究,進(jìn)一步確定了系統(tǒng)在工作范圍內(nèi),能夠提供設(shè)計(jì)要求的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)切削。對(duì)比仿真分析與實(shí)驗(yàn)測(cè)試的結(jié)果,分析兩者基本吻合。
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P315.9;TP391.9
【圖文】：

旋轉(zhuǎn)擺振鉆孔救援屬具原理樣機(jī)與動(dòng)力學(xué)研究外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)救援裝備的現(xiàn)狀及發(fā)展年地震救援的實(shí)例來(lái)看，大型工程機(jī)械如挖掘機(jī)、推土機(jī)、裝援不可或缺的重要工具。然而，通用大型工程機(jī)械設(shè)備在地震有嚴(yán)重的局限性。如:挖掘機(jī)在地震中主要功能是清理道路，路;起重機(jī)在救援現(xiàn)場(chǎng)，多用于起吊地震廢墟大型構(gòu)筑物，也機(jī)前方裝有大型的金屬推土刀，地震發(fā)生后，主要用以清除整場(chǎng)地。將這些通用大型機(jī)械裝備直接用于地震廢墟救援和振動(dòng)，特別容易造成地震廢墟的二次坍塌從而造成對(duì)幸存造成死亡。在如圖 1.1 的地震救援現(xiàn)場(chǎng)，真正能夠直接輔助械裝備還不多見[4]。

圖 1.2 雙臂挖掘機(jī)內(nèi)大型專用救援工程機(jī)械裝備還處于研發(fā)試用階段，沒(méi)有能力。發(fā)大型災(zāi)害事故的救援來(lái)看，使用了一些安全性高、功率程機(jī)械裝備。如適應(yīng)多種救援現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、具有多功能的美裝載機(jī)，具有重機(jī)、高空作業(yè)平臺(tái)、物料處理、物料搬運(yùn) Terex 多功能綜合作業(yè)車，美國(guó)卡特彼勒公司生產(chǎn)的系，在地震救援中發(fā)揮了重大作用[6]。們的鄰國(guó)日本，由于處在環(huán)太平洋地震帶上，地震多發(fā)的阪神大地震，人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失嚴(yán)重。因此日本在震投入了很多研究。在地震救援專用大型設(shè)備的研制方面其是將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于地震救援實(shí)際中，如 Tmsuk 機(jī)研制的救援機(jī)器人“T-53 Enryu"，具有兩個(gè)機(jī)械臂，可務(wù)，并配備給了北九州市消防部門，日立公司研制了大型，雙臂配合可進(jìn)行復(fù)雜的作業(yè)，如剪切、拖曳[5]如圖 1.3

圖 1.3 雙臂工程機(jī)械 ASTACO，俄羅斯和德國(guó)也有公司研發(fā)裝載在工程機(jī)械的救援設(shè)備，但是都裝備，因此存在采購(gòu)成本高，后期維護(hù)修理困難的問(wèn)題。次地震救援大型工程機(jī)械參與的方面來(lái)看，主要有以下技術(shù)缺陷 通用大型工程機(jī)械裝備是為經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)建設(shè)而制造的，主要用于橋建筑工程和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。在災(zāi)害搶險(xiǎn)救援中主要用于道路疏、大型建筑構(gòu)筑物的破拆、搬運(yùn)吊裝和障礙清除等作業(yè)，在營(yíng)救壓嚴(yán)重破壞的建筑物下的幸存者時(shí)，強(qiáng)大的振動(dòng)力往往易造成二次嚴(yán)重的人員傷害，使它無(wú)法有效地靠近埋壓人員直接實(shí)施生命救情況下要靠救援隊(duì)員們用手撐、頂、剪、拆，才能把幸存者安全救 限于應(yīng)用領(lǐng)域，面對(duì)大型倒塌廢墟下埋壓人員，目前通用大型工為單一，在破拆、剪切、支撐、頂升、鑿鉆等作業(yè)精確度、穩(wěn)定性業(yè)功能和作業(yè)模式等方面都遠(yuǎn)不能滿足對(duì)人員生命營(yíng)救的需要。 地震巨災(zāi)往往造成道路橋梁中斷，地震發(fā)生后長(zhǎng)距離將通用大型裝備運(yùn)送到地震災(zāi)區(qū)極其困難，難以做到在黃金 72 小時(shí)內(nèi)投入生

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2764400