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人工挖孔桩在施工中占用的场地面积较小,施工比较方便而且质量有保证,不需要大型的机械设备,也不会排出泥浆等影响周围环境的污染物。因此,在近些年来得到了广泛的应用。 目前人工挖孔桩的施工方法是,由人工从上到下逐层用镐和锹等工具进行挖掘,遇到坚硬土层用锤和钎等进行破碎,弃土采用吊桶装载,用人力绞架或小型卷扬机垂直提升运出井口。人工挖土不仅速度慢、效率低,而且工人劳动强度大、安全性差。 鉴于人工挖孔桩孔较深,直径较小,工作空间受限等不利因素,本文设计了手持式挖土机。主要是解决人工挖孔桩施工速度慢,效率低,劳动强度大,安全性差等问题。 首先,根据手持式挖土机所要达到的功能,借鉴挖坑机的一些特征,对手持式挖土机进行了方案设计,利用气力输送系统使其达到能够回收挖土机工作时所挖掘的碎土的功能,提高工人的工作效率。 其次,为手持式挖土机设计气力输送系统。根据设计圆筒的直径选择合理的输送浓度和碎土颗粒的平均粒径,计算出其悬浮速度,进而通过计算求得所需的最佳输送风速,最终计算出整个系统的压力损耗和所需风量,选出合适的气源装置。 再次,钻头是手持式挖土机的重要部件,在此运用软件Pro/e建立钻头模型,再运用分析软件ANSYS对钻头进行动态分析,确定出钻头的固有频率,为选择钻头转速提供理论依据。 最后,对手持式挖土机的各个部件进行了结构设计。 本论文依据现有的挖坑机并运用气力输送系统,设计出的手持式挖土机具有自动回收碎土颗粒的功能。手持式挖土机可以提高挖土效率,减少工人的劳动强度,提高安全性。