【摘要】：當(dāng)盾構(gòu)機進行掘進工作時,經(jīng)刀盤切削后會產(chǎn)生較多的大塊孤石,為防止其進入泥水管路系統(tǒng)而引起故障,利用設(shè)置在泥水管路系統(tǒng)進口處的鄂式碎石機對其進行破碎。當(dāng)碎石機進行破碎工作時,盾頭部位會產(chǎn)生較大的振動現(xiàn)象,該現(xiàn)象主要來自于鄂式碎石機對大塊孤石的二次破碎。當(dāng)盾頭部位的振動越劇烈時,碎石機鄂板與液壓油缸鉸接處的疲勞損傷就越嚴重,因而盾構(gòu)機的掘進效率與壽命受到較大的影響。針對該問題,本文采用液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化與自整定算法補償控制相結(jié)合的方法,有效的抑制了碎石機鄂板與液壓油缸鉸接處在起步階段和碎石階段的振動與沖擊現(xiàn)象。本文主要研究內(nèi)容具體如下:(1)首先詳細介紹了碎石機液壓系統(tǒng)的工作原理,基于液壓仿真軟件AMESim,搭建了碎石機液壓系統(tǒng)的仿真模型。依據(jù)液壓元件的實際結(jié)構(gòu)尺寸,對液壓系統(tǒng)模型的尺寸進行了設(shè)置,通過模型運行反映了碎石機的工作情況。(2)基于三維建模軟件SolidWorks,對碎石機的實體結(jié)構(gòu)進行了建模與裝配;將三維模型導(dǎo)入至動力學(xué)仿真與分析軟件Adams,以AMESim軟件仿真所得油缸的速度作為驅(qū)動,并設(shè)置了與實際相符的材料屬性、密度、約束、負載等,對碎石機鄂板與液壓油缸的鉸接處進行了動力學(xué)仿真與受力分析。(3)基于動態(tài)特性分析,以油缸的加速度作為振動與沖擊大小的評判標準,尋找在起步階段影響碎石機動態(tài)特性較大的敏感結(jié)構(gòu)參數(shù)。然后利用多因素正交試驗法,對敏感結(jié)構(gòu)參數(shù)在系統(tǒng)起步時的影響程度進行了分析,并得到了最佳敏感結(jié)構(gòu)參數(shù)組合。(4)根據(jù)自整定控制原理,結(jié)合本文實際應(yīng)用背景,搭建了自整定模糊PID控制器。基于聯(lián)合仿真技術(shù),創(chuàng)建了碎石機液壓系統(tǒng)的AMESim-Simulink聯(lián)合仿真模型,對起步階段與碎石階段進行了聯(lián)合仿真。通過對比仿真結(jié)果,分析了有無自整定模糊PID控制器對碎石機動態(tài)特性控制補償作用的影響。(5)設(shè)計了碎石機的樣機實驗方案,用以驗證結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化與控制補償算法對碎石機振動與沖擊的實際抑制作用。
【圖文】：

主要作用是破碎氣墊艙內(nèi)的大塊孤石和泥團，阻止其進入泥漿循環(huán)系統(tǒng)損壞相應(yīng)的部件，，逡逑確保泥水盾構(gòu)機環(huán)流系統(tǒng)的通暢，因此碎石機的正常運作是泥水盾構(gòu)機正常掘進的保證逡逑其結(jié)構(gòu)如圖１．２所示，碎石機主要由液壓油缸、轉(zhuǎn)動銷、中心板和鄂板組件等構(gòu)成，逡逑其工作原理是通過兩側(cè)液壓油缸的伸縮來推動鄂板組件繞轉(zhuǎn)動銷旋轉(zhuǎn)，對大塊孤石和泥逡逑團進行劈裂、折斷或擠壓破碎等動作［１１］。逡逑２逡逑

．恒功率變量泵是指無論載荷大小怎樣改變，其出口功率一直維持恒定不變，即功率逡逑Ｐ為壓力；７與流量９的乘積一直不變［３５］。在精確的變量泵恒功率控制系統(tǒng)中，壓力ｐ與逡逑流量＾的關(guān)系是當(dāng)壓力；？增大時，流量＾隨著壓力；７的增大呈雙曲線規(guī)律減小，其特征逡逑曲線如圖２．２中的曲線ｇ。所示。要得到這種氋精確的恒功率控制是不容易的，在大多場逡逑一
【學(xué)位授予單位】：湘潭大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U455.39

【參考文獻】

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本文編號：2591007