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基于离散元的土石界面剪切力学特性研究
1
作者 范孝华 廖震 +4 位作者 张维伟 徐全 杨昕光 杨剑 沈瑛 《中国农村水利水电》 北大核心 2026年第3期108-113,119,共7页
土石界面(SRI)在大自然及工程中广泛分布,其剪切力学特性对工程安全至关重要。SRI的剪切力学特性不仅取决于土体基质或岩块的力学特征,而且还受到土体与岩石界面几何特征的影响。本文在开展SRI剪切相互作用过程机理分析、界面数字化方... 土石界面(SRI)在大自然及工程中广泛分布,其剪切力学特性对工程安全至关重要。SRI的剪切力学特性不仅取决于土体基质或岩块的力学特征,而且还受到土体与岩石界面几何特征的影响。本文在开展SRI剪切相互作用过程机理分析、界面数字化方法确定、土体宏观力学参数选取、数值直剪实验边界条件改进的基础上,对土石界面的宏观力学特性进行系统深入的研究,进而建立了土石界面抗剪强度、界面粗糙度、界面法向荷载三者间的量化表征模型。研究结果表明:土石界面所受法向荷载越大,抗剪强度越大,呈近似线性关系;界面粗糙度越大,抗剪强度越大,也呈近似线性关系;土体强度对土石界面抗剪强度影响较小。研究成果可为工程实践中土石界面强度预测提供参考。 展开更多
关键词 土石界面 界面数字化 直剪实验 抗剪强度 离散元
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高精度芯轴齿轮套管工艺优化方案研究
2
作者 汤田 侯金富 +2 位作者 付姗巧 袁文婷 陈莹 《中国设备工程》 2026年第3期132-134,共3页
高精度零件加工普遍存在加工效率低、加工难度大、测量不准确等问题,针对该类零件的加工,以一个精度高且具有典型特征的芯轴齿轮套为例,利用现有的车铣复合加工中心设计该零件的加工工艺、优化刀路、设计限位工具、三维仿真、干涉检查,... 高精度零件加工普遍存在加工效率低、加工难度大、测量不准确等问题,针对该类零件的加工,以一个精度高且具有典型特征的芯轴齿轮套为例,利用现有的车铣复合加工中心设计该零件的加工工艺、优化刀路、设计限位工具、三维仿真、干涉检查,最后形成加工代码后应用于实际生产。经过多次调整加工策略,优化加工方案得出实验数据,在使用该数据的加工下,不仅能保证零件的加工质量,还能使零件加工效率得到极大的提升,有效地增加了企业生产效益。 展开更多
关键词 批量 高精度 刀路优化 加工效率 工艺
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液压挖掘机动臂能量回收系统优化设计与节能效果验证
3
作者 常宽 何美桂 胡石 《佳木斯大学学报(自然科学版)》 2026年第2期95-98,共4页
为提升液压挖掘机的能效,提出采用动臂能量回收系统对原动臂系统进行优化改进,并将回收到的能量进行充分再利用。结果表明:(1)利用飞轮储能式能量回收单元将动臂下落时的势能进行收集和存储,为动臂下次提升提供额外的能量,从而实现能耗... 为提升液压挖掘机的能效,提出采用动臂能量回收系统对原动臂系统进行优化改进,并将回收到的能量进行充分再利用。结果表明:(1)利用飞轮储能式能量回收单元将动臂下落时的势能进行收集和存储,为动臂下次提升提供额外的能量,从而实现能耗的降低。(2)提出了基于模糊控制规则的回收能量再分配策略,经优化之后系统在空载状态下的能耗和燃料消耗分别较优化前降低了51.9%和32.6%,在满载状态下的能耗和燃料消耗分别较优化前降低了30.3%和22.2%。(3)通过搭建实验平台,测试得到系统优化后用于动臂提升的节能效率达到36.2%,一个动臂升降循环的节能效率为13.7%,节能效果显著。 展开更多
关键词 液压挖掘机 动臂能量回收系统 飞轮 液压泵马达 节能
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电动推土机行驶系统参数匹配研究
4
作者 陈旭东 于颖 +3 位作者 王继努 黄祥杰 赵勇 毛同振 《南方农机》 2026年第6期127-129,共3页
【目的】优化完善电动推土机行驶系统参数匹配方法,保证机械作业安全性与稳定性。【方法】针对170马力纯电动双侧独立驱动履带推土机,提出基于其结构特点及典型工况(急加速、30°爬坡、满铲直推等)动力学分析的双侧独立驱动电机参... 【目的】优化完善电动推土机行驶系统参数匹配方法,保证机械作业安全性与稳定性。【方法】针对170马力纯电动双侧独立驱动履带推土机,提出基于其结构特点及典型工况(急加速、30°爬坡、满铲直推等)动力学分析的双侧独立驱动电机参数匹配方法。通过建立覆盖行驶阻力、作业阻力及冲击载荷的模型,系统推导出核心参数:额定转速1217 r/min、额定功率114 kW、峰值扭矩1437 N·m、峰值转速3042 r/min,并进行了山推DE17-X2实机验证。【结果】驱动电机关键参数误差显著低于标准阈值,行驶系统可保障30°坡道稳定作业,后备牵引性能达18%,满足动力性、可靠性及能效要求。【结论】本研究可为15~20吨级电动工程机械行驶系统设计提供有效依据和可靠的理论支撑。 展开更多
关键词 纯电动 独立驱动 履带推土机 参数匹配 永磁同步电机
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多源激励下电动挖掘机电池包振动分析
5
作者 郭振宇 王玉江 +2 位作者 黄迪高 陈守义 韦小才 《广西科技大学学报》 2026年第1期43-49,共7页
为研究定置状态下电池包振动特性受电动挖掘机各激励源的影响,建立包含电动机、柱塞泵、工作装置、回转平台及电池包等部件的电动挖掘机整机动力学模型。对电动挖掘机3种外部激励特性(电动机激励、柱塞泵压力脉动激励和工作装置冲击激励... 为研究定置状态下电池包振动特性受电动挖掘机各激励源的影响,建立包含电动机、柱塞泵、工作装置、回转平台及电池包等部件的电动挖掘机整机动力学模型。对电动挖掘机3种外部激励特性(电动机激励、柱塞泵压力脉动激励和工作装置冲击激励)进行分析,探讨外激励对电动挖掘机电池包振动性能的影响,揭示电动机、柱塞泵压力脉动及工作装置冲击激励对电池包振动特性的耦合作用机理,并通过试验验证相关结论。研究显示:在电动挖掘机的定置状态下,不同工况下的激励对电池包振动的影响有所不同。在定置怠速工况下,电动机工作、工作装置和柱塞泵不工作,此时电动挖掘机运行过程中产生的激励频率较低,振幅较小,对电池包的振动影响相对较小;在回转及工作工况下,电动机、柱塞泵和工作装置同时工作,此时电动挖掘机运行过程中产生的激励频率较高,振幅较大,三者产生耦合激励,对电池包的振动影响相对较大。 展开更多
关键词 工作装置 柱塞泵 电动机 电动挖掘机 振动特性
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基于有限单元法铲运机举升动臂承载特性分析
6
作者 张斌 刘艳军 +1 位作者 杨洪振 田晓光 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第3期257-260,共4页
动臂是铲运机工作机构的关键部件,整个工作过程中受力情况复杂。根据铲运机工作机构的特点,对关键结构件的承载进行分析;选取铲运机工作的三个重要不同工况下,工作机构关键零件的受力进行分析,尤其是动臂结构的受力;采用有限单元法搭建... 动臂是铲运机工作机构的关键部件,整个工作过程中受力情况复杂。根据铲运机工作机构的特点,对关键结构件的承载进行分析;选取铲运机工作的三个重要不同工况下,工作机构关键零件的受力进行分析,尤其是动臂结构的受力;采用有限单元法搭建动臂机构的分析模型;根据受力分析结果,对两个关键工况下的应力和应变分布进行分析,获取最大应力位置,并检验安全系数;采用直角应变分析法,选取仿真获取的应力最大位置粘贴应变片,获取实际车辆铲运和后轮离地工况的应力变化;对比实测结果和仿真分析,最大应力值,以检验数学模型和理论模型的准确性。结果可知:在水平插入和后轮离地两种工况下动臂受力方向相同,而后轮离地工况受力较大;有限元仿真分析表明,动臂在后轮离地工况下的最大应力为221.67MPa,此时的安全系数为2.1;实测测试,动臂与举升油缸的铰接孔处的应力值波动变化,应力最大值为232.3MPa;在后轮离开地面时,应力值明显高于铲装过程中的应力值;仿真与实车测试结果的误差为4.80%,结果基本一致,表明前述分析模型和结果是准确的。 展开更多
关键词 铲运机 动臂 举升机构 应力 直角应变片
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301.7D CR小型挖掘机液压系统控制原理及故障分析
7
作者 莫镇安 《造纸装备及材料》 2026年第1期26-28,共3页
以301.7D CR小型挖掘机液压系统为研究对象,概述了液压系统的整体架构与核心控制原理,阐明了液压系统的先导控制原理、多执行元件协同控制原理、辅助功能模块化控制原理、安全保护控制原理,并对主泵、先导泵、主阀组、油缸等典型故障进... 以301.7D CR小型挖掘机液压系统为研究对象,概述了液压系统的整体架构与核心控制原理,阐明了液压系统的先导控制原理、多执行元件协同控制原理、辅助功能模块化控制原理、安全保护控制原理,并对主泵、先导泵、主阀组、油缸等典型故障进行了分析,提出了相应的诊断与处理措施。研究结果表明,该液压系统具有节能高效、控制精确、可靠性高等优势,为小型挖掘机的智能化与高性能运行提供了重要技术支撑。 展开更多
关键词 挖掘机 液压系统 LS 先导控制 协同控制 模块化控制 安全保护控制
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盾构滚刀集中弦磨失效分析及处理
8
作者 焦帅帅 孙海波 《建筑机械化》 2026年第4期15-17,30,共4页
以某地铁项目土压盾构掘进施工中出现的滚刀集中性弦磨及崩块失效案例为背景,通过对典型失效刀具的拆解检验与形貌分析,系统阐述了滚刀“刀体损伤—密封与轴承失效—刀圈异常磨损”的连锁失效机理。分析表明,掌子面凹凸不平导致的持续... 以某地铁项目土压盾构掘进施工中出现的滚刀集中性弦磨及崩块失效案例为背景,通过对典型失效刀具的拆解检验与形貌分析,系统阐述了滚刀“刀体损伤—密封与轴承失效—刀圈异常磨损”的连锁失效机理。分析表明,掌子面凹凸不平导致的持续高冲击载荷是引发刀体塑性变形乃至碎裂的根本原因,进而破坏了浮动密封与轴承的正常工作条件,最终表现为刀圈多边形弦磨与局部崩块。从失效机理出发,提出了兼顾短期工程应对与长期设计优化的系统性策略,为类似复杂地质条件下的盾构刀具设计、施工参数控制及维护管理提供了重要的实践参考。 展开更多
关键词 盾构 滚刀 集中弦磨 刀体变形 冲击载荷 轴承失效 对策
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挖掘机履带链轨节断裂原因分析及改进措施
9
作者 陈元锋 赵永祥 吕阳 《机电信息》 2026年第3期82-85,共4页
为解决某型号挖掘机履带链轨节在使用1400h后出现的轴端开裂故障,通过化学成分分析、硬度检测、金相组织观察、晶粒度分析、机械性能测试及现场工况调研等手段,系统探究断裂原因。结果表明:链轨节材料成分、组织及力学性能均满足技术要... 为解决某型号挖掘机履带链轨节在使用1400h后出现的轴端开裂故障,通过化学成分分析、硬度检测、金相组织观察、晶粒度分析、机械性能测试及现场工况调研等手段,系统探究断裂原因。结果表明:链轨节材料成分、组织及力学性能均满足技术要求,断裂并非由材料本身缺陷导致;施工现场硫磺在潮湿环境下生成酸性物质,与链轨节轴孔装配残余应力协同作用,引发微裂纹并逐步扩展,最终导致断裂。基于此,提出减小装配过盈量及增加销轴端部挡圈的改进措施,经装机验证,改进后履带使用3000h无异常,可为同类设备履带链轨节可靠性提升提供参考。 展开更多
关键词 挖掘机 履带链轨节 断裂分析 残余应力 酸性腐蚀 改进措施
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面向水利工程施工的推土机智能感知与决策算法研究
10
作者 李欣霖 李丙尧 +5 位作者 傅少君 高晗 孙超伟 袁克阔 张志业 杨秘 《水利规划与设计》 2026年第2期87-96,共10页
在国家“交通强国”与“数字中国”战略背景下,推土机等工程机械的智能化升级成为提升水利工程施工效率与安全性的关键。水利工程施工中复杂地形、水域交错、软基作业等特殊工况对感知鲁棒性、决策适应性与系统集成性提出了更高要求。为... 在国家“交通强国”与“数字中国”战略背景下,推土机等工程机械的智能化升级成为提升水利工程施工效率与安全性的关键。水利工程施工中复杂地形、水域交错、软基作业等特殊工况对感知鲁棒性、决策适应性与系统集成性提出了更高要求。为此,文章融合水利工程施工场景特点,提出面向水利施工的智能推土机关键技术:构建适用于水库大坝建设的智能推土机高精度点云感知系统,提出基于动态图卷积网络(DGCNN)的点云语义分割算法,开发融合水利工程智能施工技术的多目标智能决策与路径规划算法,实现感知-规划-控制的闭环协同,并通过典型实验验证系统在分割精度、路径规划效率与系统适应性方面的优势,为水利工程智能化施工提供可靠的技术支撑。 展开更多
关键词 智能推土机 点云语义分割 动态图卷积网络 路径规划 多传感器融合 水利智能化施工
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机械式挖掘机动臂的静力学分析
11
作者 李忠为 《机械管理开发》 2026年第1期45-46,49,共3页
为提高机械式挖掘机运行稳定性,以WK-75型机械式挖掘机作为研究对象,模拟分析了机械式挖掘机动臂静力学及其优化。研究发现,动臂根脚、内腔薄板及支撑铰孔内壁处存在应力集中现象,峰值达到了310.25 MPa,且峰值点位置处的疲劳寿命较短,不... 为提高机械式挖掘机运行稳定性,以WK-75型机械式挖掘机作为研究对象,模拟分析了机械式挖掘机动臂静力学及其优化。研究发现,动臂根脚、内腔薄板及支撑铰孔内壁处存在应力集中现象,峰值达到了310.25 MPa,且峰值点位置处的疲劳寿命较短,不足1×10~6次,说明挖掘机动臂局部区域容易出现损伤。通过拓扑优化法对动臂结构进行优化,并利用模拟分析与实践应用验证了优化方案的合理性,降低挖掘机动臂损伤概率,为整个挖掘机安全、稳定的运行打下良好基础。 展开更多
关键词 机械式挖掘机 动臂 静力学分析 疲劳寿命 拓扑优化
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超大型挖掘机动臂焊接变位机设计与应用
12
作者 刘启锋 张永伟 +2 位作者 王郡伟 王全华 齐彬彬 《金属加工(热加工)》 2026年第2期69-73,共5页
针对超大型挖掘机制造这一国内主机企业的重点任务,焊接变位机在超大型挖掘机结构件制造中扮演着至关重要的角色。以超大型挖掘机动臂的焊接变位机为研究对象,深入剖析了动臂的结构特性、工艺需求及关键技术参数,并据此推演了焊接变位... 针对超大型挖掘机制造这一国内主机企业的重点任务,焊接变位机在超大型挖掘机结构件制造中扮演着至关重要的角色。以超大型挖掘机动臂的焊接变位机为研究对象,深入剖析了动臂的结构特性、工艺需求及关键技术参数,并据此推演了焊接变位机的创新设计思路。通过精密的结构设计,成功实现了超大型挖掘机动臂前端和后端的全位置最佳位姿焊接。实践表明:该焊接变位机不仅焊接效果显著,焊达率高,且占地面积小,有效提升了生产效率,为超大型挖掘机工艺装备的设计提供了宝贵的参考价值,对推动高端工程机械装备的自主化发展具有重要意义。 展开更多
关键词 超大型挖掘机 动臂 焊机变位机 摆动平台 滚圈机构
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新能源铲运机关键技术创新与性能优化研究
13
作者 王吉 董新芳 《中国金属通报》 2026年第1期133-135,共3页
本文聚焦于新能源铲运机的关键技术创新与性能优化研究。对传统柴油铲运机所引发的环境污染、能源消耗等问题展开分析,进而阐述发展新能源铲运机的必要性与紧迫性。基于此,深入研究新能源铲运机的驱动、能量管理、制动能量回收等关键技... 本文聚焦于新能源铲运机的关键技术创新与性能优化研究。对传统柴油铲运机所引发的环境污染、能源消耗等问题展开分析,进而阐述发展新能源铲运机的必要性与紧迫性。基于此,深入研究新能源铲运机的驱动、能量管理、制动能量回收等关键技术。在驱动系统方面,提出基于永磁同步电机的轮毂电机驱动方案,并对控制策略进行优化;对于能量管理系统,构建基于模糊逻辑的能量分配控制策略,以实现系统的高效运行;在制动能量回收系统上,设计新型电—液混合制动能量回收方案,提高能量回收效率。此外,还针对整车的动力性、经济性、操控性等性能进行了优化处理。通过仿真分析与试验验证可知,这些关键技术方案能够有效提升新能源铲运机的综合性能,为其实际应用提供了理论依据与技术支撑。 展开更多
关键词 新能源铲运机 驱动系统 能量管理 制动能量回收 性能优化
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回转减速机安装座圈焊缝开裂原因分析及改进
14
作者 夏炎 侯文峰 《建筑机械》 2026年第1期68-72,79,共6页
文章针对某型号挖掘机回转减速机座圈焊缝发生的几起开裂故障,分别从故障分析、载荷分析、仿真分析、多工况应力测试、生产异常以及焊接残余应力测试等方面进行了排查和分析,并得出改进思路及方案。
关键词 挖掘机 回转装置 回转减速机安装座圈 仿真分析 应力测试
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土方工程机械视觉感知技术及应用研究
15
作者 李亚东 曹万水 孟凡建 《建筑机械化》 2026年第2期40-44,共5页
随着土方工程机械智能化要求的不断提高,视觉感知技术凭借其非接触测量、大数据获取与高效信息处理能力,在提升施工安全与作业效率方面发挥关键作用。研究系统综述土方工程机械视觉感知技术的应用与研究进展,重点剖析车载视觉系统架构... 随着土方工程机械智能化要求的不断提高,视觉感知技术凭借其非接触测量、大数据获取与高效信息处理能力,在提升施工安全与作业效率方面发挥关键作用。研究系统综述土方工程机械视觉感知技术的应用与研究进展,重点剖析车载视觉系统架构、核心视觉算法及典型场景应用,总结当前技术挑战并展望未来趋势。通过对比多种视觉传感器性能并结合工程实例,验证了视觉感知技术对促进土方工程机械自动化与智能化发展的重要价值。 展开更多
关键词 土方工程机械 视觉感知技术 机器视觉 自动化施工 智能化升级
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动臂零件根部未熔合焊接缺陷的诊断与改进
16
作者 刘梦茹 杨嵩 +1 位作者 谢正川 盛治国 《煤矿机械》 2026年第1期110-114,共5页
为解决动臂零件根部未熔合焊接缺陷以消除挖掘机存在的安全隐患,以XE700D型挖掘机动臂零件为研究对象,在采用成熟的焊接工艺参数基础上,对未熔合焊接缺陷发生的原因进行诊断,发现引弧板使用不规范、焊接路线不正确、焊接点位误差过大、... 为解决动臂零件根部未熔合焊接缺陷以消除挖掘机存在的安全隐患,以XE700D型挖掘机动臂零件为研究对象,在采用成熟的焊接工艺参数基础上,对未熔合焊接缺陷发生的原因进行诊断,发现引弧板使用不规范、焊接路线不正确、焊接点位误差过大、焊枪的焊接姿势不正确及工作状态不稳定是主因,并提出正确使用引弧板、合理规划引弧板焊接路线、消除焊接点位误差、调整焊枪焊接姿势及强化焊枪维护保养的改进措施。质检结果表明:新焊接动臂根部焊接合格率高达99%,验证了原因诊断的合理性和改进措施的有效性。改进措施为返修工作提供了可靠的技术支持,并为解决同类型零件的未熔合焊接缺陷提供了重要的参考。 展开更多
关键词 挖掘机 动臂 焊接 未熔合 焊接缺陷
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高压水射流辅助盾构切削技术研究
17
作者 陈飞 孙惟立 +2 位作者 李志晗 朱禛昊 许瑞鹏 《建筑机械化》 2026年第4期18-21,共4页
针对传统盾构在硬岩地层及障碍物处理中存在掘进效率低、刀具磨损严重、径向切削存在盲区等问题,采用超高压水射流辅助破岩方法,提出了一种集成可移动式喷嘴与耐磨通道的盾构辅助切削技术。研究了高压水射流的破岩机理、喷嘴布置方案及... 针对传统盾构在硬岩地层及障碍物处理中存在掘进效率低、刀具磨损严重、径向切削存在盲区等问题,采用超高压水射流辅助破岩方法,提出了一种集成可移动式喷嘴与耐磨通道的盾构辅助切削技术。研究了高压水射流的破岩机理、喷嘴布置方案及回转中心高压水通道结构,分析了其在复杂地质条件下的工程适用性。介绍了刀盘系统、后配套及控制系统的关键设计,结合实际工程案例验证了该技术在提升掘进效率、降低施工风险和节约成本方面的显著优势。 展开更多
关键词 盾构 高压水射流 可移动式喷嘴 耐磨通道 辅助切削
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