EBH-132型懸臂式掘進(jìn)機(jī)振動(dòng)截割機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析研究.pdf

1、本論文主要研究的對(duì)象為在煤礦井下巷道掘進(jìn)中廣泛使用的懸臂式掘進(jìn)機(jī)，隨著掘進(jìn)機(jī)使用范圍的日益增大，對(duì)其截割能力的要求也不斷提高。利用振動(dòng)截割技術(shù)提高截割能力是一種新型而有效的方法。本文較為系統(tǒng)地研究了這種振動(dòng)截割機(jī)構(gòu)，主要包括以下內(nèi)容： 本文以EBH-132型縱軸懸臂式掘進(jìn)機(jī)為例，首先綜述了懸臂式掘進(jìn)機(jī)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)、懸臂式掘進(jìn)機(jī)的研究目的與方法。依據(jù)地質(zhì)條件、綜采工作面的生產(chǎn)能力以及配套的采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)等主要設(shè)備，

2、確定EBH-132型掘進(jìn)機(jī)機(jī)型和主要參數(shù)。并對(duì)截割頭進(jìn)行了受力穩(wěn)定性分析，應(yīng)用Ansys完成懸臂式掘進(jìn)機(jī)的鎬齒模型建立及其有限元分析。 其次針對(duì)復(fù)合傳動(dòng)的振動(dòng)截割機(jī)構(gòu)存在的一些缺點(diǎn)和不足，本文分析了懸臂式掘進(jìn)機(jī)的振動(dòng)截割機(jī)構(gòu)，并對(duì)這種振動(dòng)截割機(jī)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析研究。利用Lagrange方程建立了振動(dòng)截割機(jī)構(gòu)空載時(shí)的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行了計(jì)算機(jī)數(shù)值求解。通過(guò)對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)及仿真曲線的分析，得出了截割頭空載時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。進(jìn)一步建

3、立了帶載時(shí)的動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型，接著對(duì)微分方程組進(jìn)行了計(jì)算機(jī)數(shù)值求解。根據(jù)掘進(jìn)機(jī)的實(shí)際設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)動(dòng)力學(xué)微分方程組進(jìn)行了簡(jiǎn)化，并求出了它的解析解。應(yīng)用Simulink對(duì)簡(jiǎn)化模型進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真，對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行分析比較后，得出簡(jiǎn)化模型是基本合理可行的。 最后針對(duì)懸臂式掘進(jìn)機(jī)截割頭在不同工況下截齒的運(yùn)動(dòng)狀況，應(yīng)用Matlab對(duì)截割頭工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)行軌跡、速度、加速度的方程進(jìn)行編程仿真，繪制截割頭運(yùn)動(dòng)軌跡、速度和加速度的包絡(luò)線圖，為驗(yàn)證巷道軌