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摘 要

第一章 绪论 6

1.1背景及意义 6

1.2选用参照的堤坝模型 8

第二章主体结构分析 10

2.1封堵设计方向及结构形式 10

2.1.1随车机械结构形式 10

2.2伸缩机构类型 12

2.3伸缩主体结构力学分析 13

2.4 承重结构关键件设计方法 14

第三章伸缩臂及油缸分析 16

3.1 伸缩臂结构尺寸的选定 16

3.2 基于近似模型的优化设计方法 16

3.3 设计参数 19

3.4 参数化建模 20

3.5试验模拟设计 21

3.6 设计相关变量的相关度分析 23

3.7 机械钢结构应力分析和材料 23

3.8 油缸稳定性分析 25

第四章输送机 27

4.1带式输送机的结构及工作原理 27

4.1.1带式输送机的组成 27

4.1.2带式输送机的工作原理 28

4.2输送机的设计计算 28

4.2.1确定带速 V 28

4.2.2确定带宽 B及材料的选择 28

4.2.3传动滚筒轴的计算 29

4.2托辊和机架尺寸的计算 31

4.2.1托辊的选择 31

4.2.2机架的选择 32

4.5驱动装置 32

4.5.1驱动装置的布置型式 32

4.5.2驱动装置的组成 33

4.6张紧装置 33

4.7制动装置 33

4.8滚动轴承的选择 33

第五章 结论与展望 34

参考文献 35

致谢 36

封堵堤坝决口机械的设计

摘要

江河堤坝决口会造成人民生命财产损失，必须及时封堵。但发生决口的地段往往作业空间狭小，用挖掘机等通用工程机械效率较低。本文设想设计一种流动式卡车类型专用堤坝封堵机械，以快速封堵决口。基于堤坝溃口模型的选定，主体结构为一个大型伸缩臂机械搭载一个输送带工作。本文以伸缩臂为重点研究对象，因机械作业时受力较为复杂，在载荷施加和约束条件确定的基础上，利用 ANSYS 软件进行初步分析。在对油缸和运输带的分析上，偏重于对传动轴的受力分析计算。

关键词：伸缩臂；输送机；受力分析；强度校核

Design of machinery for sealing dike break

Abstract

River dikes and DAMS will cause damage to people's lives and property, must be blocked in time.However, the area where the breach occurs is usually small in working space and the efficiency of general engineering machinery such as excavator is low.This paper proposes to design a special dike plugging machine of mobile truck type to quickly plug up the breach.

Based on the selection of the dam breakage model, the main structure is a large telescopic arm carrying a conveyor belt.In this paper, the telescopic boom as the focus of the research object, due to the mechanical operation of the force is more complex, on the basis of the load and constraint conditions, the use of ANSYS software for preliminary analysis.In the analysis of the cylinder and transport belt, emphasis on the force analysis and calculation of the transmission shaft.

Key words: telescopic boom;Conveyor;Force analysis;Strength check

绪论

1.1背景及意义

我国河流和湖泊已经超过一万,超过八万人工水库,堤坝的长度是总共超过二百五十公里,无论从古代大禹水利、或在当今高科技蓬勃发展的现代文明,谨防建筑由于洪水突然崩溃,造成严重危害的频率几乎是一年发生一次。据不完全统计，我国每年的灾害损失中，洪水占40%，台风占20%，干旱占15%，地质地震占15%。因此，水害是值得关注的自然灾害之一。洪水灾害一旦形成，如何快速封堵大坝等防护建筑的决口就成为一个难题。由于历史因素的影响和生产力的限制,我国相对旧堤建筑主要是由地球的混合填充和石头,有很多问题,如防洪标准低、结构简单的条件堤防和水坝，质量缺陷,还有许多其他不足之处。此外，平原地区的洪水大多与洪水同时发生。堤防建筑物长时间浸泡在水中，容易意外地出现涌管、溢流堤防、溃坝、决口等危险情况也经常发生。灾区大部分交通条件较差，相对较大的机械设备通行不顺畅。在水利工程建设的过程中，如果遇到在汛期，一旦发生比较大的洪水，工程的建设就会受到很大的影响，甚至导致水利溃坝。

因此，为了保证农田和城镇的安全，防止洪水对农田和城镇的破坏，需要选择合适的施工方案和施工工艺进行大坝截流施工，以保证其质量。河堤、堤坝的决口将造成人民生命财产的损失，必须及时封堵。但是，发生决口的区域作业空间往往狭窄，挖掘机等一般工程机械效率较低。本文拟设计一种类似于随车起重机类似的专用堵坝机，用于快速堵堵。 需要引进有效的施工技术，造成溃坝的原因主要有以下四种情况：一是溃坝是由于侵蚀和洪水或洪水导致溃坝，二是由于洪水泛滥过大，水位急剧上升，漫过坝顶，三是出现裂缝，施工质量或设计标准存在隐患，从而导致坝基土质差，防腐效果差，老鼠、蚂蚁等形成空洞，造成裂缝和渗漏破坏。第四，不乏因人为因素的破坏有意无意对堤坝的开掘而导致的决口。

根据进出口流量的不同，溃坝可分为一次导流和全河截流。改道是指原河流在决口后仍在流动；全河截流意味着决口后原有河道基本断流。根据溃坝原因的不同，溃坝可分为自然溃坝和人工溃坝。其中，自然决口可分为三种类型：决口、决口和溢流。冲刷主要用于引导水流、潮汐和风流向边坡和坝根，引导边坡失稳引起的决口；破坏主要是指通过坝基和堤坝水体渗水造成的破坏；漫顶主要用于引导堤顶溢水造成的决口。目前封堵技术上主要采取的措施和思路，第一种是垂直分块法。施工方法主要有几种，如填筑法、围堰法、打桩法等。这些都是传统常规的一些方法，且应用相比会比较广泛。其中，具体选择什么样的施工方法应当按实际情况根据入海口的水深、水流流速和水头等数据来选择合适的封堵材料。竖向分块法施工相比于平堵法而言不需要设置特别的浮桥或栈桥，让施工变得简单，在时间和投资成本上都比较占优。第二种是平堵法。平堵法包括了架桥平堵、抛船平堵加上闸门堵这三种实施路线。平堵法的分块单位宽度所承受的流量小，最大流速小，还有水流条件好，可以在一定程度上减小水流对基床的冲刷。但其缺点也是明显的，在情况比较困难时如水深和流速较高时，需要设置浮桥栈桥等平台，比较拖延和浪费封堵时间。两种在大坝截流应用还是比较广泛的。三是混堵。所谓混堵，是指垂直堵法和垂直堵法的结合。该方法具有两种方法的优点，适用于软弱地基和大冲刷深度的情况。在工程实施过程中，应根据工程的具体情况和实际需要，以及水平封堵法和垂直封堵法各自的特点，采取更加灵活的施工方法。例如，由于封堵初期流量较小，可选择垂直封堵方式。后期由于水量较大，可采用水平封堵方法，降低施工难度，达到所需效果。

从截流到大坝大约有两到三米，随着洞口的不断缩小，减少开孔，水的影响更为严重。在这一点上，我们必须准备封堵建筑材料。这种施工方法是用20厘米厚的木头，修补两端的横截面，开始驻扎带来的木材和带来的沙袋。这种方法主要用于用沙袋临时封孔。具体步骤是用一些承压材料冲洗，在其上放置大量沙袋，以起到的效果是让其不沉入水中，然后用手将沙袋放入裂缝中，结束后，继续在其上放置沙袋，直到可以关闭孔并暂时减少水流。第四种门形堵法，顾名思义，这种方法就是把大量的木头绑在厚厚的木头堆上，做成一个像门的形状，并利用水流将其置于死角位置，使大部分水流受阻，然后放置大量沙袋，从而提高关闭速度。集装箱和多用途浮筒作为作业的主要构件，装载物料，然后浮到决口控制爆炸，形成水坝降低决口处的水势。五是新增防洪抢险车辆，主要用于快速、舒适地关闭大坝，具有快速、方便地关闭大坝，规范、调整应急救援工作等优点，哪个更方便。对大坝关闭和应急救援技术的理论探讨舒适快捷，降低了劳动强度，最大限度地减少了洪水造成的损失。省时省力，以最快的速度拦挡大坝，利用货车的形状加速大坝的到达，结合挖掘臂和框架的作用，使钢板落在大坝上稳定、准确。

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