本科生畢業(yè)設(shè)計調(diào)研報告題目:回旋沖擊鉆鉆具星型運(yùn)動結(jié)構(gòu)設(shè)計學(xué)生姓名:皮旭明專業(yè)班級:機(jī)自02103班指導(dǎo)老師:曾經(jīng)梁機(jī)械工程系2006年03月10日實(shí)習(xí)或調(diào)研地點(diǎn)常德樁工機(jī)械廠與常德丹陽天橋工地實(shí)習(xí)與調(diào)研時間2006年2月27日2006年3月10日畢業(yè)實(shí)習(xí)與調(diào)研的目的、意義：目的：主要熟悉成孔鉆具的成孔原理以及現(xiàn)場的工作環(huán)境，了解鉆具的基本參數(shù)和地質(zhì)層的基本構(gòu)造，為開展畢業(yè)課題設(shè)計提供原始的資料，確保課題設(shè)計成果的可行性、實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。意義：這是一次理論聯(lián)系實(shí)際的好機(jī)會，它會使我們所學(xué)到的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識結(jié)合實(shí)際工程問題將得到綜合運(yùn)用，對我們的能力將是一次很大的提高，為我們以后走上工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。畢業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計調(diào)研鑒定：指導(dǎo)教師：年月日畢業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計調(diào)研成績評定指導(dǎo)教師建議成績：指導(dǎo)教師（簽名）：年月日系畢業(yè)設(shè)計工作指導(dǎo)小組審定成績：組長簽名：機(jī)械工程系（蓋章）畢業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計調(diào)研報告正文一、實(shí)習(xí)與調(diào)研單位基本情況在常德我們參觀了常德樁工機(jī)械廠。該廠是一家小規(guī)模的私營企業(yè)，擁有兩個車間和相關(guān)廠房，采用傳統(tǒng)的作坊生產(chǎn)管理形式，生產(chǎn)的產(chǎn)品主要是水下電機(jī)，與之配套的減速器，回旋鉆和沖擊鉆。在廠的職工多數(shù)是當(dāng)?shù)赜薪?jīng)驗(yàn)的工人。在和工人們的交談中，我們了解到回旋鉆、沖擊鉆的一些技術(shù)參數(shù)，鉆具在實(shí)際建筑工程應(yīng)具有的一些基本功能。二、習(xí)心得和體會我的課題主要任務(wù)是設(shè)計出一種新型的樁基成孔鉆具的運(yùn)動結(jié)構(gòu)以及鉆具整個整體機(jī)構(gòu)，它要綜合實(shí)現(xiàn)回旋鉆和沖擊鉆的各自優(yōu)點(diǎn)。這個課題不僅涉及到機(jī)械方面的知識，還要求設(shè)計懂得一些有關(guān)的建筑的知識，是一個有關(guān)機(jī)械與土建的邊緣課題。這不僅要求設(shè)計者在機(jī)械方面有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，還要知道一些與土建方面的知識。這對于我來說無疑是一個挑戰(zhàn)，同時通過這次調(diào)研我有足夠的信心完成這項(xiàng)設(shè)計任務(wù)。通過查閱資料我們了解到在國內(nèi)外還沒有一種鉆具能綜合實(shí)現(xiàn)回旋鉆和沖擊鉆的功能，如果能設(shè)計成功這將是樁工機(jī)械方面的一大突破。所以整個設(shè)計過程一切都是從零開始，這就要求我們設(shè)計者統(tǒng)籌兼顧，既要設(shè)計一個全新的結(jié)構(gòu)以綜合實(shí)現(xiàn)沖擊鉆和回旋鉆的功能，保證整個鉆具達(dá)到預(yù)想的目標(biāo)；同時又要考慮整個機(jī)器零部件的加工，以確保整個設(shè)計的可行性、經(jīng)濟(jì)性和鉆具的實(shí)用性。鑒于以上原因，我們調(diào)研不僅要到設(shè)備生產(chǎn)單位，還要到成孔設(shè)備的生產(chǎn)現(xiàn)場了解情況。在廠長唐先生我們那里了解到，他為了解決鉆具的實(shí)用性，所以就自己辦了這家企業(yè)。在車間里擺滿了各式設(shè)備和相關(guān)加工產(chǎn)品。他們生產(chǎn)的鉆具主要是回旋鉆和沖擊鉆?；匦@的結(jié)構(gòu)較為簡單，其制造加工相對來說也比較簡單，基本程序是，首先選好的鋼材，按照實(shí)際工程要求將鋼板裁減成要求的尺寸，按要求在卷板機(jī)上將板料卷成空心院筒，同時把接縫焊接起來，在內(nèi)部裝上鉆桿，在鉆桿與鉆筒間焊接螺旋形鋼板，最后螺旋形鋼板下端焊接上鉆齒。工作時，與鉆桿相連的水下電機(jī)帶動鉆頭轉(zhuǎn)動，下端鉆齒不斷刮削巖土，刮下的巖土在后產(chǎn)生的巖土的壓力下，在鉆筒中成螺旋狀上升，在鉆頭下鉆到一定的深度后，鉆筒內(nèi)就裝滿了巖土。在提鉆的同時，用強(qiáng)力水龍頭將巖土沖洗下來。這樣反復(fù)下鉆，直到鉆到要求深度。由于回旋鉆對工程地質(zhì)條件變化的適應(yīng)性差，特別是不適應(yīng)大礫石地質(zhì)和無風(fēng)化硬巖層成孔，這樣對鉆具的磨損相當(dāng)嚴(yán)重，這樣一來在實(shí)際工程應(yīng)用中加大了鉆具的更換頻率，給工程帶來許多的不便。由于這些原因就限制了回旋鉆的應(yīng)用范圍。生產(chǎn)的沖擊鉆為一個大十字架形的鋼形結(jié)構(gòu)，下端為一些凸出的鉆齒。沖擊鉆主要是針對地下巖石層，而回旋鉆在這里失去了它的實(shí)用價值。由于巖石的脆性，不耐沖擊，所以通過剛性沖擊能很好的達(dá)到預(yù)定的目的。沖擊鉆的基本工作原理是：將鉆頭在鉆架上通過卷揚(yáng)機(jī)將鉆頭吊離地面一定高度，然后讓鉆頭自由落下，靠重力勢能（或動力）來實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)。但是，在這里也出現(xiàn)了一些問題，這樣雖然基本上滿足成孔要求，但成孔的速度較慢，而且在地質(zhì)條件比較差的土壤上，孔會出現(xiàn)失圓的可能。同時由于鉆頭很重，與其配套的鉆架比一般的要求更高，需個別生產(chǎn)；工作時，鉆具對鋼絲和滑輪的損壞相當(dāng)嚴(yán)重，這樣無疑加大了設(shè)備成本。由于鉆具只能上下往復(fù)運(yùn)動，鉆具的自旋性很差，成孔失圓度大。同時，回旋鉆和沖擊鉆有一個共同特點(diǎn)：切削刀刃與孔壁和孔底保持整體的或線或面的接觸，摩擦阻力大，切削相對速度低，能量分散，分布不合理，無效功耗大，效率低。這是實(shí)際工程中不想看到的。如果能設(shè)計一個鉆具能實(shí)現(xiàn)單個刃做單跡線星形運(yùn)動，并同時具有徑向旋削以軟散顆粒，軸向能沖擊破碎整體巖石，這樣就能很好的解決回旋鉆和沖擊鉆的缺陷。這樣若數(shù)個小直徑的刃具也將會產(chǎn)生高效率的復(fù)合運(yùn)動和作用，由若干連續(xù)點(diǎn)的運(yùn)動，形成連續(xù)的曲線運(yùn)動；由若干曲線包絡(luò)成為圓形的細(xì)密網(wǎng)狀曲面，實(shí)現(xiàn)鉆具逐層從上至下的整體成孔運(yùn)動。隨后，我們自行到了常德市丹陽天橋附近的一個工地，現(xiàn)場參觀了回旋鉆（螺旋鉆）的工作情況。通過對現(xiàn)場工地的觀察，我們了解到地質(zhì)的基本構(gòu)造，同時也了解到實(shí)際建筑工