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K125旋挖鉆機動臂設計及分析設計

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更新時間：2015-03-25
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目錄
1 緒論 1
1.1 旋挖鉆機發展與應用 1
1.2 旋挖鉆機動臂的研究現狀 1
1.3 課題來源及研究意義 2
2 KR125旋挖鉆機總體設計 3
2.1 主要技術參數 3
2.2 機械結構與工作原理 4
2.2.1 機械結構 4
2.2.2 工作原理 8
3 旋挖鉆機動臂力學分析 11
3.1 旋挖鉆機變幅機構介紹 11
3.2 旋挖鉆機變幅機構分析 12
3.3 工況的選擇以及力學建模過程中主卷揚拉力的處理方法 13
3.4 變幅和提鉆狀態下的受力分析 13
3.4.1 工作裝置的整體重心坐標位置估算 13
3.4.2 動臂變幅液壓缸自鎖，桅桿舉升液壓缸舉升時的受力分析 14
3.4.3 動臂變幅液壓缸自鎖，動臂變幅時三角架受力分析 18
3.5 旋挖鉆機鉆挖工作狀態下變幅機構的受力分析 22
3.5.1 動臂變幅液壓缸鎖定，三角架受力分析 22
3.5.2 鉆挖狀態下，動臂變幅時受力分析 24
3.6 危險工況下動臂的受力分析 26
4 KR125旋挖鉆機結構設計 28
4.1 動臂材料的選擇 28
4.2 動臂結構方案 29
5 焊接工藝 30
5.1工藝參數設計 30
5.2 工裝設計與選用 31
5.3 工藝要求 31
6 結論 32
參考文獻 33
致謝 34
附錄 35

1 緒論
1.1 旋挖鉆機發展與應用
由于國家經濟的發展和政府大搞基礎建設，基礎工程市場有了一個前所未有的發展機遇�；A建設中有大量的樁基工程，與一般的基礎工程相比，這些樁基工程具有工期持續長、工程量大、工程進度要求嚴、環保要求高等特點。這些特點使施工技術面臨一個很大的挑戰，常規的施工技術和設備不能滿足要求，必須采用先進的施工技術和設備來滿足這些工程的施工要求。樁基施工技術的發展和完善以及灌注樁承載能力增強，又考慮到施工的安全性和環保意識的增強乃至相關法律法規健全，使樁基工程，特別是現澆混凝土灌注樁成為應用最廣泛的施工形式。
旋挖鉆機是利用鉆斗的旋挖、切削、提鉆、卸土等反復循環作業成孔的基礎施工設備。該鉆機可配置短、長螺旋鉆具、擴底鉆斗、套筒、預制樁樁錘、抓斗等作業裝置。旋挖鉆機是一種技術含量和機電液集成度較高的樁基礎工程裝備，設備具有移動靈活、鉆進效率高、成孔質量好、環境污染小等優點，代表著樁工機械的發展方向，旋挖鉆在基礎施工工程中（如各種市政工程、公路橋梁、高層建筑等）得到了廣泛應用，日漸成為各種基礎施工中成孔作業最理想的機械設備。在國外，旋挖鉆機在混凝土灌裝施工中比例占三分之二以上，在日本，旋挖鉆機在現場灌注樁施工中的比例高達80%。而在我國，自80年代初從日本引進第一臺旋挖鉆機，我國投入科研資金和人員少，因此旋挖鉆機發展一直緩慢，目前仍處于起步階段，遠未得到普及，然而其巨大的技術優勢開始初見端倪，有關施工部門也開始注意其在施工方面的優勢。據專家預測，未來幾年內，我國旋挖鉆機的占有量將大大增長，數量應該是目前的3倍以上。
由于各廠家看到旋挖鉆機發展潛力很大，旋挖鉆機的生產廠家越來越多市場競爭日趨激烈，在這種情況下，旋挖鉆機生產企業要得到生存與發展，就必須投入大量的科研資金和科研人員，調整其產品開發和生產組織模式，解決產品上市時間、生產質量、產品服務、產品成本和環境污染等難題。而傳統的設計模式要經過幾個步驟，如概念設計、方案論證、產品設計物理樣機試制、樣機試驗、改進定型和批量生產，且從產品設計到改進定型往往是一個周而復始的重復過程，大大增加了新產品的研發周期和成本。因此，對于旋挖鉆機的研發與設計，引進新的設計方法也將必然成為一種趨勢。
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