液压打桩锤冲击能传递与调节装置设计研究毕业论文

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1、液压打桩锤冲击能传递与调节装置设计研究毕业论文目录摘要iABSTRACTii第1章绪论11.1液压打桩锤概述11.1.1液压打桩锤的研究历史11.1.2液压打桩锤的研究现状11.2液压打桩锤的结构21.3本课题的来源、要求、意义、研究内容41.3.1课题的来源41.3.2课题的要求41.3.3课题的意义41.3.4课题的研究内容41.4本章小结5第2章打桩锤击系统结构原理与工况分析62.1液压打桩锤锤本体结构原理62.2液压打桩锤打桩锤击过程的工况与常见打桩质量问题72.2.1桩的材料属性72.2.2土层的材料

2、属性82.2.3打桩锤的工作环境92.2.4常见打桩质量问题92.3液压打桩锤冲击能传递与调节装置需具备的功能和性能102.4本章小结11第3章打桩锤击模型设计与计算123.1液压打桩锤冲击模型的建立123.2液压打桩锤打桩锤击模型应力波分析143.2.1直接撞击应力波分析143.2.2间接撞击应力波分析163.3液压打桩锤打桩锤击系统动力学分析183.3.1打桩锤击系统动力学模型建立183.3.2塑性介质下的系统动力学分析203.3.3弹性介质下的系统动力学分析213.4液压打桩锤防反弹设计223.5打桩锤击

3、系统MATLAB仿真研究233.5.1液压打桩锤冲击模型的不同桩的仿真优化233.5.2液压打桩锤冲击模型的相同桩在不同垫层刚度下的仿真优化243.5.3垫层刚度可调与垫层刚度固定的比较253.6本章小结26第4章结构设计与选型274.1结构设计计算与材料选型274.1.1缓冲油缸的设计284.1.2活塞设计304.1.3打击垫改装设计304.1.4下机架改装设计314.2换油油路设计314.3本章小结33第5章成本核算与经济性分析345.1成本核算345.2经济性分析365.3本章小结36第6章全文总结37致

4、谢38参考文献39附录41附录一仿真代码41附录1直接撞击仿真代码41附录2间接撞击仿真代码41附录3防反弹研究仿真代码42附录4相同垫层不同桩仿真代码43附录5同种桩不同垫层刚度下仿真代码44附录二翻译45英文原文45中文译文52附录三结构设计图纸57第1章绪论第1章绪论1.1液压打桩锤概述桩的使用可以追溯到几个世纪以前，最早使用的桩是木桩与竹桩，用来支撑沼泽区附近的房子和作为桥的基桩[1]。随着人类活动范围的延伸，对桩基础的要求也逐渐提高，传统桩逐渐被替代。19世纪20年代，铸铁板状出现；二战后无缝钢管开始

5、被作为桩材料；20世纪初，钢筋混凝土预制构件出现，随后出现各种钢筋混凝土预制桩。20世纪20-30年代出现沉管灌注桩[2]。随着建筑业的发展，桩基础的施工方法与施工机械也随之变化。桩的分类基本成型，分为预制桩与就地灌注桩。其中预制桩因为环境适应性好，施工简单，效率高，使用越来越广泛。预制桩基础施工机械主要有柴油锤、振动桩锤、液压静力沉桩机和液压锤，柴油锤与震动桩锤工作时噪声较大，使用受到限制，静力压桩机由于制造成本高，设备庞大，拆装与运输困难，其推广也受到限制。而液压打桩锤因为其制造成本低，体积小，效率高，噪声

6、低，在桩工机械中独树一帜[3]。1.1.1液压打桩锤的研究历史液压打桩锤技术起源于60年代，1964年荷兰HBG公司研究发展部开始研究液压打桩锤，1965年试制成功世界上第一台液压打桩锤，1969年制成HBM型液压打桩锤，1976年英国BSP公司研制成功10吨锤重的液压打桩锤。日本日立建机(株)公司买进英国BSP公司的专利于1979年试制成功，并开始投入实际使用，形成HNC系列，NC系列。1983年，液压打桩锤被《建设者》的“建设技术评定制度”所确认，因此其进一步取得了普及推广[4]。鉴于液压打桩锤工作噪声较低

7、、打击能量大和工作可控性好等优点，70年代至80年代德国、前苏联、芬兰、美国、瑞典等国家也先后制造了各种形式的液压打桩锤。而我国在进入90年代后，才开始研制液压打桩锤。1.1.2液压打桩锤的研究现状目前液压打桩锤在国外发达国家已经被广泛使用，并且形成系列化。典型产品有英国的BSP系列、荷兰IHC公司的SC系列、日本车辆公司的NH系列和NHS系列、芬兰JUNTTAN公司的HHK及HHKA系列等[5]。国内液压打桩锤的研究由于缺少液压系统理论分析资料，产品设计理论与设计方法不成熟，产品设计、制造和试验手段层次较低。

8、计算机辅助设计、计算机仿真设计与优化设计等技术在该领域的利用效率较低。国内液压锤市场主要是进口产品,主要从日本、德国、英国、芬兰和韩国进口，还没有真正意义上开发出自己的液压打桩锤产品。据目前的资料来看，国内能生产液压打桩锤的厂家一般都是通过跟国外知名的一些大公司合作，采用别人的成型技术来组装液压打桩锤或者在国外购置的机器上做些小的改动。如2001年，由国家外国专家局批准的引进俄罗斯新西