1、,基于Pro/E的陆上拔桩设备虚拟设计及运动仿真,2009级本科毕业设计,报告人： 李衍哲指导老师：吴林峰,目录,选题背景与意义,本题目是基于Pro/E对一种拔桩设备进行虚拟设计和运动仿真。,这种拔桩设备是为了拔除组成可移动不抢险潜坝的混凝土预制管桩陆上部分。,选题背景与意义,常用拔桩方法 静力拔桩：静力拔桩就是拔桩设备固定住桩头以后，利用液压系统的静力强行将桩体拔出。,选题背景与意义,常用拔桩方法 振动拔桩：利用振动器产生的振动，引起桩和土体的共振，从而导致土体结构破坏，桩身与土体间摩擦力逐渐减小，用吊机将桩逐渐拔出。,选题背景与意义,常用拔桩方法双动汽锤拔桩：将锤体倒置，固定于桩头，先将土
2、中桩头略微晃动，以减低桩和土壤间紧密度，破换土体结构。然后开动汽锤，向上锤击振动，将桩逐渐拔出。,选题背景与意义,可以看出，以上三种拔桩方法对桩体都有损害，其桩体均不能再次利用，不符合可移动潜坝的工程要求。 所以需要选用适合拔桩要求的拔桩方法射流法拔桩。经过理论研究和实践证明，射流法拔桩适用于土质较软的黄河滩和黄河河底的土层情况，实现对混凝土预制管桩的无损拔出。,射流拔桩技术介绍,通过高压水射流冲击桩体周围的土壤，减少管桩与其周围土壤的摩擦力，而后将管桩拔出。,射流拔桩技术介绍,定位 射流 成孔 拔桩,Pro/E射流拔桩设备三维建模,XXXX年,XXXX年,利用Pro/E进行三维建模与运动仿真
3、的一般步骤 1.概念设计：整体形象，尺寸的设计2.零部件几何造型：利用草绘、拉伸、旋转、扫描等功能进行三维建模。3.装配分析：利用Pro/E中的装配模块进行设备的总体装配。4.运动仿真：装配时，添加运动学约束。进入“机构”模块运动仿真。,Pro/E射流拔桩设备三维建模,XXXX年,XXXX年,Pro/E新建零件,Pro/E建模窗口,Pro/E射流拔桩设备三维建模,XXXX年,XXXX年,主要部件：成孔器,Pro/E射流拔桩设备三维建模,XXXX年,XXXX年,主要部件：喷嘴,竖直喷嘴 斜向喷射桩体周边喷嘴,Pro/E射流拔桩设备三维建模,XXXX年,XXXX年,主要部件：喷嘴,画出周边轮廓，旋
4、转 直喷嘴的基础上，添加样条曲线,Pro/E射流拔桩设备三维建模,XXXX年,XXXX年,装配：成孔器主体装配,吊钩 吊耳 螺母 垫圈 螺栓,Pro/E射流拔桩设备三维建模,XXXX年,XXXX年,装配：成孔器主体,Pro/E射流拔桩设备三维建模,XXXX年,XXXX年,装配：支架、吊钩钢索、入水管,Pro/E射流拔桩设备三维建模,XXXX年,XXXX年,装配：支架、出水软管、和成孔器装配,Pro/E射流拔桩设备三维建模,XXXX年,XXXX年,装配：管桩与地基 地基的装配方式是“缺省”。管桩由于需要向上运动，故需要与地基运动学约束，约束方式为“滑动杆”。,Pro/E射流拔桩设备三维建模,XX
5、XX年,XXXX年,装配：地基、管桩、地基与拔桩器主体装配由于拔桩器主体需要移动，所以需要添加运动学约束“槽连接”,Pro/E射流拔桩设备三维建模,XXXX年,XXXX年,装配：吊机 吊机也是需要进行运动的元件，故使用运动学约束里的“滑动杆”连接。,Pro/E射流拔桩设备三维建模,XXXX年,XXXX年,装配：地基、管桩、地基与拔桩器主体装配,Pro/E射流拔桩设备三维建模,XXXX年,XXXX年,装配：球连接装配软管 由于Pro/E中没有柔性仿真功能，也就是说无法实现向软绳一样，运动时能够弯曲的效果，经过多次研究，我决定利用球连接模拟软管的柔性效果。,1.画出一节，在两端建立两个基准点；2.
6、进入装配模式，利用“球”连接装配两个关节；3.利用“重复”功能，重复至所需长度。,Pro/E射流拔桩设备三维建模,XXXX年,XXXX年,装配：球连接装配软管,Pro/E射流拔桩设备运动仿真,XXXX年,XXXX年,利用Pro/E运动仿真模块,Pro/E射流拔桩设备运动仿真,XXXX年,XXXX年,利用Pro/E运动仿真模块,Pro/E拔桩设备运动仿真,定义电动机页面,定义首选项 分配电机运行时间,Pro/E拔桩设备运动仿真,单独拔桩,Pro/E拔桩设备运动仿真,组合拔桩,总结,回望整个设计过程，我学到了很多使用的知识，熟练了Pro/E的使用，为以后的工作打下坚实的基础。 有创新的同时也有不足，比如使用球连接装配仿真软管时进行运动仿真对电脑要求高，运行会非常缓慢。,Thank you!,请各位老师批评指正！,
