一、综掘工作面乳化液锚杆钻机组设计分析(论文文献综述)
檀润娥[1](2020)在《煤矿自动化锚杆钻机设计与研究》文中提出锚杆支护是煤矿井下的主要支护形式,基于煤矿井下开采自动化程度低,工作效率低等原因,尤其是锚杆支护方面自动化程度低,严重影响煤矿井下开采效率。提出了一种煤矿自动化锚杆钻机,煤矿自动化锚杆钻车主要包括自动铺设锚网装置和自动化锚杆钻机装置。巷道掘进之后,自动化锚杆钻车移动到指定位置,自动铺设锚网装置准备好之后,进行铺网工作,随后,自动化锚杆钻机进行一系列的打锚杆作业。整个作业进行不间断工作,缩短锚杆支护的周期,大大提高了工作效率。本文主要研究煤矿自动化锚杆钻机装置。(1)设计了煤矿用的自动化锚杆钻车,对自动铺设锚网装置的结构和工作原理进行介绍,并简要介绍自动化锚杆钻机装置、锚杆钻车支架和锚杆钻车伸缩滑轨。(2)对本文主要研究的自动化锚杆钻机装置进行详细介绍,其包括自动输送锚杆装置和自动进行锚固装置,研究其工作环境与设计总则,并对其结构设计和工作原理进行介绍,最后对电机与液压缸的选型进行说明。(3)将煤矿自动化锚杆钻机中自动输送锚杆装置装配体中的一部分进行有限元分析,将其导入到ANSYS中,对其进行模态分析,静力学分析和预应力模态分析,并对其中的旋转中心轴进行疲劳分析。(4)将自动化锚杆钻机导入到ADAMS中,对其进行简化处理、添加约束与驱动,建立仿真模型,并得到参数曲线,对曲线进行分析。通过仿真结果表明,自动化锚杆钻机装置结构设计合理,ANSYS分析与动力学仿真结果与理论设计基本一致。为研究自动化锚杆钻机提供一定的理论基础。
赵春晓[2](2017)在《迈步式掘支锚联合机组截割动力学特性及通过性研究》文中指出煤炭开采过程中,综掘迎头区域巷道顶板冒落事故频发,严重影响掘进速度及工人的生命安全,目前煤矿综掘巷道的支护设备难以适应煤矿安全高效掘进的需要。本文结合国家自然科学基金项目“迈步式超前支护设备与掘进迎头顶板动力耦合机理研究(编号:51304107)”,提出一种集掘进机构、支护机构、锚固机构、装煤机构于一体的.迈步式掘支锚联合机组(以下简称“掘支锚机组”),并对其在巷道中的截割动力学特性及通过性进行了深入研究。本论文的主要研究工作如下:(1)依据综掘巷道顶板临时支护的需求,以及掘进和支护不能同步进行从而影响掘进效率的问题,提出一种集掘进机构、支护机构、锚固机构以及装煤机构于一体的迈步式掘支锚联合机组。阐述掘支锚机组的主要组成部分的具体机械结构,以及掘支锚机组的工作原理和推进方式,确定掘支锚机组整机的主要技术参数。(2)分别建立掘进机截割部和单组支撑工况下超前支护的动力学模型,整合后得到掘支锚机组的整机动力学模型,进而得到机身各部分的振动微分方程。根据已有的掘支锚机组振动微分方程,通过MATLAB/Simulink软件建立仿真分析模块图,输入相应参数后进行仿真,得到掘支锚机组在掘进和支护同时进行时机身各部分的振动情况。(3)根据影响掘支锚机组在巷道中通过性能的主要因素,提出掘支锚机组的通过性评价体系,并确定掘支锚机组几何参数通过性及驱动力通过性的评价指标,结合巷道底板的可行驶性,近似的给出掘支锚机组在巷道中的通过性判定方法。(4)基于Bekker力学理论及经典布辛涅斯克Boussinesq弹性力学理论,研究机组底座在底板的下陷深度与围岩力学参数之间的关系,考虑影响掘支锚机组通过性的因素并进行具体分析。对掘支锚机组的越障能力进行研究,分析掘支锚机组的越障过程,同时对掘支锚机组的整机重心分布位置进行优化。
刘治翔[3](2017)在《迈步式掘支锚机组力学特性与自主定形定向截割方法研究》文中研究指明为解决支护装备、掘进机等巷道掘进装备现存的主要问题,本文在工艺上和理念上提出一种适用于巷道掘进的掘支锚作业机组,将掘进、临时支护、永久锚固和运输四大主要功能集成于一体。本课题得到了国家自然青年科学基金项目(编号:51304107)、辽宁省教育厅重点实验室项目(编号:LJZS006)以及企业横向课题的大力资助。以课题组申请的国家发明专利“液压迈步式超前支护装备”、“适用于硬岩巷道掘进的迈步式掘进支护装置”的结构研究为前期基础,对机组进行机械系统与自主定形定向截割控制方法研究:(1)通过对综掘巷道现有掘、支、锚、运设备存在的不足之处,对本文研究的新型掘支锚机组的机械系统进行研究,完成对掘支锚机组各主要作业机构的结构和工作原理的阐述。为后续进行掘支锚机组力学特性、运动学特性以及自主定形定向截割控制方法的研究提供依据。(2)通过对掘支锚机组工况和结构特性的分析,基于变形协调原理与奇异函数分析方法建立不同工况下的机组静力学分析模型。基于牛顿第二定律建立掘支锚机组多自由度系统在离散坐标系中的运动微分方程;采用变步长四-五阶Runge-Kutta法对方程组进行求解,得到掘进扰动作用下主副支撑组的动力响应特性。为对掘支锚机组的力学特性进一步理论分析以及结构设计和改进提供理论依据。(3)通过掘支锚机组全局坐标系和运动学回路的构建,基于齐次坐标变换分析方法对截割部和支护机构两部分的运动学模型进行建立和分析。得到截割头与支护装置的相对位置关系和姿态关系的正向和反向运动学方程;为实现截割部的运动控制和巷道断面仿形截割以及为实现掘支锚机组在巷道内推移控制和自主定形定向截割控制提供理论基础。(4)基于UWB超宽带定位技术,研究一种多点测距的自主定形定向截割控制技术,能够通过分别安装于主副支撑组的多个定位模块,互为定位基站与运动标签,实时测得主副支撑组的相对姿态与位置信息,并与预定运行轨迹比较,实现自主定形定向截割控制。(5)基于物理学相似理论,确立掘支锚机组原型机与实验模型样机的相似准则和实验模型样机的主要参数,以此建立实验室条件下的实验模型样机。研究不同工况下机组的静力学和动力学响应,与理论分析结果相互验证。对掘支锚机组定形定向截割方法进行实验研究,研究定形定向截割方法的可行性和理论推导计算方法的正确性。以实验研究结果揭示机组原型机的机械系统特性与自主定位定向技术的可行性,为以后实现掘支锚机组原型机的研制和改进提供一定基础和依据。
马齐江[4](2015)在《单轨吊锚杆支护作业平台关键技术研究》文中认为锚杆支护是煤矿巷道的主要支护形式,但随着综采工作面机械化的普及,对巷道支护速度提出了新要求,目前国内外的锚杆支护设备均不能很好的满足我国煤矿巷道支护的要求。安徽理工大学研发的掘进巷道快速支护设备机械化程度高、支护速度快,可满足巷道机械化快速支护要求,但其功能单一,只能实现棚梁支护。针对这一状况,本文开展了对单轨道锚杆支护作业平台的关键技术研究。首先对单轨吊锚杆支护作业平台进行结构设计,主要进行工作平台、锚杆钻机结构改进设计以及连接装置的结构设计,探讨了锚杆钻机的加载方案,并设计了适应不同工况临时支护装置的结构。计算了钻头的破岩阻力矩和破岩阻力,建立了钻具纵向振动力学数学模型,推导出钻具纵向振动频谱方程,分析了钻具的固有频率,并借助AWE软件对钻具的振动进行仿真模拟,结果表明钻具主要受到横向振动、扭转振动和纵向振动,为机载锚杆钻具选用及单轨吊作业平台的稳定性分析和指导作业平台锚杆支护作业等提供了一定的参考依据。建立了机载锚杆钻机运动学模型,分析了机载锚杆钻机的运动学正解、逆解问题;利用MATLAB Robotics工具箱对锚杆钻机运动学进行计算,验证了锚杆钻机运动学正解、逆解分析的正确性;利用ADAMS软件对锚杆钻机运动学进行仿真,分析了钻头的位移、速度、加速度随时间变化规律,说明机载锚杆钻机可以达到预定动作;利用MATLAB软件对锚杆钻机打锚杆工作空间进行仿真,表明可对巷道断面进行0~180。全方位锚杆支护,符合锚护施工及设计要求。分析了机载锚杆钻机各关节的动力学特性,推导出各关节的动力学方程。再利用ADAMS软件对机载锚杆钻机动力学进行仿真,分析了锚杆钻机连接装置中的液压缸、滑块和锚杆钻机中的回转驱动装置、一次进给液压缸、马达的动力学特性,表明机载锚杆钻机能够满足单轨吊锚杆支护的使用要求;利用AWE对单轨吊锚杆支护作业平台进行安全性分析,表明工作平台、滑块和临时支护装置的强度满足要求。
宋宝新[5](2012)在《机载锚杆钻机机构动力学研究与参数优化》文中研究指明本文通过对锚杆钻头钻削过程的分析,计算了锚杆钻机最大转矩、推力等工作参数,并以这些参数作为设计参数对锚杆钻机进行结构设计。同时,以我国煤矿巷道实际情况作为研究背景,以EBZ-160型掘进机作为锚杆钻机的载体,通过对锚杆钻机安装位置分析,掘进机与锚杆钻机连接方式等关键技术的处理,设计一种即能够打巷道顶部锚杆孔,又能打侧帮锚杆孔的机载式锚杆钻机。此外,本文对锚杆钻机进行了三维建模,并利用Mechanism/Pro接口软件将三维模型导入到ADAMS中,对锚杆钻机进行多刚体动力学和刚柔耦合动力学仿真,对工作运动过程中钻头的定位误差进行了分析,并对有无减振器时误差的不同进行了比较。对各液压缸的受力进行了分析,得到了液压缸所受的最大受力及运动副上的最大受力。对机载锚杆机的关键零件进行了强度校核,对钻杆的稳定性进行了校核,对关键部件进行了接触动力学分析。最后,通过拓扑优化方法对要求精度不高的固定板进行了优化,通过可靠性理论确定了参数化优化的数学模型,通过Pro/E和AWE对关键件进行参数优化,并分析了优化结果。
徐锁庚,周从笑[6](2004)在《综掘工作面乳化液锚杆钻机组设计分析》文中指出针对目前煤矿机掘巷道锚杆支护速度较慢的现状 ,提出了综掘锚杆支护用乳化液锚杆钻机机组及乳化液锚杆钻机的设计思路及原则 ,介绍了该乳化液锚杆钻机机组及钻机的结构和性能特点 ,描述了该机组在煤矿机掘巷道中的应用前景。
马合群[7](2009)在《EBJ-160掘进机上机载锚杆钻机的动力学特性研究》文中进行了进一步梳理随着工业的发展,煤炭在国民经济中的主导地位不断提升,生产规模也不断扩大。进入二十世纪以来,采煤机械化和综合机械化技术逐渐被世界各主要采煤国所追踪。随着高产高效采煤机械在煤矿生产中的应用,井下工作面的开采强度大大提高,工作面的推进速度也越来越快,这就要求加快成巷速度,以达到采掘平衡。国内外的生产实践证明:只有实现掘进和锚杆支护一体化才能满足这一要求。因而,研制新型高效的巷道掘锚机组,实现掘锚一体化快速成巷技术已经成为掘进机械化发展的主要方向。本文基于对国内外现有掘锚机组发展情况的分析和研究,分析了EBJ-160掘进机的机型特点及工作状况,研究与之配套的机载锚杆钻机工作时的动力学特性。建立了机载锚杆钻机钻柱纵向振动的简化力学模型和数学模型,同时采用了微分方程和有限元两种方法。利用拉格朗日方程建立了机载锚杆钻机的整机振动数学模型。利用计算机辅助设计软件SolidWorks建立了机载锚杆钻机的简化三维模型,然后使用ADAMS软件对简化模型进行计算机模拟,得到了相关的模拟数据,并对数据进行分析和讨论。结果表明:机载锚杆钻机的钻架和悬臂受到的振动影响最大。本文最后优化了机载锚杆钻机的结构,优化后的钻架与钻柱采用轨道式的轴向浮动连接方式。锚杆钻机与EBJ-160掘进机之间的连接采用在两者间安装铅芯橡胶隔振支座的柔性连接方式,从而为顺利实现掘锚一体化提供了有力的保证。
高志扬[8](2018)在《多因素条件下综采作业人员不安全行为及安全素质测评研究》文中研究指明煤矿井下综采作业在我国经过近50年的快速发展,综采工作面作业人员面对新技术、新工艺、新特点不断更新的人—机—环多因素复杂综采作业条件,如何有效防止自身不安全行为的发生,提高自身作业的安全性,对未来进一步发挥综采作业优势,有效提高煤矿整体安全生产水平,有着至关重要的作用。本文以安全行为学、安全心理学、安全管理学相关原理为指导,运用人—机—环系统工程理论,针对综采作业人员不安全行为及其安全素质测评开展了相关研究,主要研究内容有:1.综采工作面不安全行为危险性分析。以安全行为科学理论为基础,结合煤矿综采工作面实际作业情况,确定了综采作业人员不安全行为评判和统计标准。采用行为抽样法对综采作业人员不安全行为进行了统计和分析,并运用危险概率评价法,分析了综采作业人员9大类不安全行为的危险性。2.综采工作面作业人员不安全行为影响因素灰色关联分析。综合分析了不安全行为影响因素,从个体因素、设备因素、环境影响3个一级指标,17个二级指标构建了综采作业人员不安全行为影响因素分析模型。通过问卷调查收集了综采作业人员不安全行为影响因素相关数据,并运用模糊灰色理论对影响综采作业人员不安全行为的各层级因素进行了灰色关联计算,得出了各因素与不安全行为、同一主因素下各因素之间的灰色关联度,并进行了排序。3.综采工作面作业人员不安全行为影响因素实证研究。论文围绕个体因素中的工龄、受教育程度、注意力、心理活动和疲劳五个方面进行了实证分析研究;从机械设备事故伤害的原因、不安全行为与机械设备伤害的关系、机械设备伤害事故发生的时间规律、伤害方式、伤害部位和机械设备产生的有毒有害物质角度对设备因素进行了实证分析;在对环境因素实证分析部分,从新陈代谢量、体温、血压和心率对综采作业人员实际工作环境下的生理特征和变化规律进行了实证分析,并通过灰色熵权聚类分析比较了综采工作面的三大系统作业环境舒适度。4.综采工作面作业人员安全素质测评研究。运用安全心理学相关理论,通过访谈、问卷调查、实地调研,从客观因素变量和主观因素变量两个维度来考虑,编制了综采作业人员安全素质测评量表,并对量表进行试测和复测,检验了测评量表的信度和效度。最终构建了一套科学、有效、可信的综采作业人员安全素质测评量表。同时,按照总分和单项得分实现了对综采作业人员安全素质测评结果等级的综合评判。5.构建了综采作业人员安全素质测评系统。开发了综采作业人员安全素质测评软件系统,该系统实现了综采作业人员安全素质在线测评、等级评判、数据收集和分析、网络教育功能。
王鹏,权钰云[9](2011)在《掘进机与机载锚杆钻机共泵液压系统设计》文中研究指明掘进机液压系统与机载锚杆钻机液压系统组成共泵系统,液压泵采用恒功率、恒压、负载敏感,控制阀采用负载敏感液压比例多路换向阀,系统的切换用先导式二位六通换向阀完成,实现2套系统的互锁。
王丽[10](2011)在《自移式掘进机辅助支护设备的结构研究》文中研究表明本文介绍了一种新型掘进工作面的临时支护设备-自移式掘进机辅助支护设备,与掘进机配套使用,它主要用于支护顶板、防止顶板垮落,为施工人员和施工设备提供一个安全可靠的工作空间;设备的结构件采用网状结构,增加铺网功能,保证掘进机的连续作业,实现边掘进边支护,同时也可进行永久支护,提高掘进工作的劳动效率,实现高产高效、安全生产。首先,以传统液压支架为基础,研究了一种新架型,对自移式掘进机辅助支护设备的整体及组成部件的结构进行研究改进,采用网状结构,增加铺网功能。阐述了自移式掘进机辅助支护设备的结构、工作过程、特点和承载原理等,采用传统常规方法对该支护设备进行力学分析,验证强度。其次,采用三维设计软件Pro/E,完成了支护设备零部件的三维模型设计,进行虚拟装配及干涉检查,验证零部件设计、装配和运动的可行性。最后,通过Pro/E与ANSYS软件之间的模型转换,并利用有限元分析软件ANSYS对该支护设备的顶梁和底座进行了静力分析,得到了该设备在最大顶板载荷压力下的变形和受力云图,进行了强度和刚度校核,为设计的可行性提供了理论依据。综上所述,本文的意义在于:本文研究设计了自移式掘进机辅助支护设备的新结构,建立了三维模型,并进行了静力分析。本设备轻便简单,加快了掘进速度,提高劳动生产效率。使掘进工作面的临时支护更加科学化、先进化、实用化和规范化。
二、综掘工作面乳化液锚杆钻机组设计分析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、综掘工作面乳化液锚杆钻机组设计分析(论文提纲范文)
(1)煤矿自动化锚杆钻机设计与研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外锚杆支护技术的研究现状 |
1.2.1 国外锚杆支护技术的研究现状 |
1.2.2 国内锚杆支护技术的研究现状 |
1.3 论文研究内容 |
1.3.1 论文的主要工作 |
1.3.2 本文技术路线 |
1.4 本章小结 |
第二章 煤矿自动化锚杆钻车总体方案设计 |
2.1 煤矿自动化锚杆钻车的整体设计 |
2.2 煤矿自动化锚杆钻车的组成 |
2.2.1 自动铺设锚网装置 |
2.2.2 自动化锚杆钻机装置 |
2.2.3 锚杆钻车支架 |
2.2.4 锚杆钻车伸缩滑轨装置 |
2.3 本章小结 |
第三章 煤矿自动化锚杆钻机的设计 |
3.1 煤矿自动化锚杆钻机的工作环境 |
3.2 煤矿自动化锚杆钻机的设计总则 |
3.2.1 设计煤矿自动化锚杆钻机时考虑的要素 |
3.2.2 自动化锚杆钻机的预期设计方案 |
3.2.3 主要技术性能参数的确定 |
3.3 自动化锚杆钻机的整体结构设计 |
3.4 自动化锚杆钻机的主要结构设计 |
3.4.1 自动输送锚杆装置 |
3.4.2 自动进行锚固装置 |
3.4.3 支撑底座装置 |
3.4.4 自动化锚杆钻机的作业流程 |
3.5 自动输送锚杆装置中驱动电机的选型 |
3.6 支撑底座装置中液压缸的选型 |
3.7 本章小结 |
第四章 自动化锚杆钻机的ANSYS分析 |
4.1 有限元分析理论概述 |
4.1.1 ANSYS Workbench软件的介绍 |
4.1.2 分析方法 |
4.2 锚杆库部分装配体模态分析 |
4.3 锚杆库部分装配体静力学分析 |
4.4 锚杆库部分装配体在有载荷下的模态分析 |
4.5 锚杆库旋转中心轴的有限元分析 |
4.6 本章小节 |
第五章 ADAMS理论分析及模型的建模 |
5.1 ADAMS软件简介 |
5.1.1 ADAMS主要工作模块 |
5.1.2 ADAMS软件仿真分析步骤 |
5.2 ADAMS运动学和动力学方程 |
5.2.1 Adams运动学方程 |
5.2.2 Adams动力学方程 |
5.2.3 ADAMS/View中的函数 |
5.3 煤矿自动化锚杆钻机虚拟样机模型的建立 |
5.3.1 模型的导入 |
5.3.2 设置环境变量 |
5.3.3 添加约束 |
5.3.4 添加驱动 |
5.3.5 函数的设定 |
5.3.6 接触的设定 |
5.3.7 锚杆库机械手抓取锚杆函数 |
5.3.8 验证模型 |
5.4 本章小节 |
第六章 自动化锚杆钻机的ADAMS分析 |
6.1 自动化锚杆钻机的仿真 |
6.2 自动化锚杆钻机的结果分析 |
6.3 本章小节 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(2)迈步式掘支锚联合机组截割动力学特性及通过性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 研究现状综述 |
1.2.1 巷道掘、支、锚设备研究现状 |
1.2.2 巷道掘、支、锚设备力学特性研究现状 |
1.2.3 通过性研究现状 |
1.3 论文主要研究内容 |
1.4 本章小结 |
2 迈步式掘支锚联合机组总体方案设计 |
2.1 迈步式掘支锚联合机组介绍 |
2.2 迈步式掘支锚联合机组主要组成 |
2.2.1 掘支锚机组掘进机构 |
2.2.2 掘支锚机组支护机构 |
2.2.3 掘支锚机组锚固机构 |
2.2.4 掘支锚机组装煤机构 |
2.3 工作原理及推进方式 |
2.4 迈步式掘支锚联合机组技术参数确定 |
2.5 本章小结 |
3 迈步式掘支锚联合机组截割动力学特性研究 |
3.1 掘支锚机组系统动力学方程 |
3.1.1 掘支锚机组动力学模型建立 |
3.1.2 掘支锚机组动力学方程 |
3.2 掘支锚机组巷道截割动力学特性仿真分析 |
3.2.1 MATLAB/Simulink仿真软件介绍 |
3.2.2 掘支锚机组巷道截割动力学特性仿真 |
3.2.3 仿真结果分析 |
3.3 本章小结 |
4 迈步式掘支锚联合机组通过性评价体系研究 |
4.1 掘支锚机组的通过性评价指标 |
4.1.1 掘支锚机组几何参数通过性评价指标 |
4.1.2 掘支锚机组驱动力通过性评价指标 |
4.2 巷道底板的可行驶性 |
4.3 掘支锚机组的通过性判定方法 |
4.4 本章小结 |
5 迈步式掘支锚联合机组-巷道底板通过性研究 |
5.1 掘支锚机组-巷道底板力学模型 |
5.2 掘支锚机组-巷道底板通过性影响因素分析 |
5.2.1 掘支锚机组接地比压分析 |
5.2.2 掘支锚机组驱动力分析 |
5.3 掘支锚机组-巷道底板越障能力研究 |
5.3.1 掘支锚机组越障过程分析 |
5.3.2 掘支锚机组整机重心位置优化 |
5.4 本章小结 |
6 结论及展望 |
参考文献 |
附录A 附录内容名称 |
学位论文数据集 |
(3)迈步式掘支锚机组力学特性与自主定形定向截割方法研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 工程背景与项目来源 |
1.2 国内外研究现状与发展趋势 |
1.2.1 综掘巷道掘、支、锚装备技术研究现状 |
1.2.2 巷道掘、支、锚装备力学特性研究现状 |
1.2.3 巷道掘、支、锚装备运动学特性研究现状 |
1.2.4 巷道掘、支、锚装备自主定形定向截割方法研究现状 |
1.3 主要研究内容、研究目的与技术路线 |
2 掘支锚机组结构特征与机构设计 |
2.1 总体功能与指标 |
2.1.1 煤矿巷道高效掘进的设备要求 |
2.1.2 总体思路 |
2.1.3 指标要求 |
2.2 掘支锚机组机构设计研究 |
2.2.1 掘进机组基本构型 |
2.2.2 掘支锚机组系统构成 |
2.2.3 掘支锚机组控制系统功能及工作流程分析与设计 |
2.2.4 支护机构设计 |
2.2.5 掘进机构 |
2.2.6 锚固机构 |
2.2.7 装煤机构 |
2.3 控制模块组成与工作原理 |
2.4 本章小结 |
3 不同工况下掘支锚机组与围岩相互作用力学特性研究 |
3.1 掘支锚机组与巷道相互作用机理 |
3.1.1 井下巷道围岩变形破坏特征分析 |
3.1.2 基于空间效应的掘支锚机组与巷道相互作用 |
3.2 不同工况下掘支锚机组静力学分析 |
3.2.1 待掘进工况下掘支锚机组静力分析 |
3.2.2 掘进工况下的掘支锚机组的静力分析 |
3.2.3 锚固工况下掘支锚机组的静力分析 |
3.2.4 掘支锚机组不同工况下与顶板相互作用仿真研究 |
3.3 不同工况下掘支锚机组动力响应研究 |
3.3.1 掘支锚机组截割部水平摆动过程动力响应研究 |
3.3.2 掘支锚机组截割部垂直摆动过程动力响应研究 |
3.3.3 掘支锚机组截割部钻进过程动力响应分析 |
3.4 本章小结 |
4 掘支锚机组截割部与支护机构运动学分析 |
4.1 掘支锚机组坐标系建立 |
4.2 截割部机构运动学 |
4.2.1 截割部运动学基本参数建模与求解 |
4.2.2 截割部正向运动学分析 |
4.2.3 截割部反向运动学分析 |
4.3 支护机构运动学 |
4.3.1 主、副支撑组相对运动的位姿关系描述 |
4.3.2 主、副支撑组推移运动学 |
4.4 掘支锚机组运动学 |
4.5 运动学仿真 |
4.6 本章小结 |
5 掘支锚机组自主定形定向截割方法研究 |
5.1 掘支锚机组位姿监测方法研究 |
5.1.1 姿态监测装置基本组成和工作原理 |
5.1.2 姿态与航向监测参数的计算 |
5.2 掘支锚机组定形定向截割控制系统 |
5.2.1 系统基本组成和工作原理 |
5.2.2 掘支锚机组位置和姿态偏差量计算 |
5.2.3 定形与定向截割控制 |
5.3 机组自主定形定向截割方法仿真分析 |
5.3.1 机组自主姿态测量方案可行性仿真分析 |
5.3.2 机组自主姿态测量方案误差分析 |
5.3.3 定形定向控制方法仿真分析 |
5.4 本章小结 |
6 实验研究 |
6.1 实验方案设计 |
6.2 实验模型样机研制 |
6.2.1 基于相似理论的实验模型建立 |
6.2.2 实验系统构建 |
6.3 实验过程及结果分析 |
6.3.1 掘支锚机组功能性实验 |
6.3.2 掘支锚机组实验模型样机支护机构模态测试 |
6.3.3 掘支锚机组支护机构静力学实验 |
6.3.4 机组定向控制实验 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
参考文献 |
附录A 附录内容名称 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(4)单轨吊锚杆支护作业平台关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 国内外锚杆支护设备研究现状 |
1.2.1 单体式锚杆钻机 |
1.2.2 台车式锚杆钻机 |
1.2.3 掘锚一体机 |
1.2.4 单轨吊式锚杆钻机 |
1.3 课题提出、关键技术及研究意义 |
1.3.1 课题提出 |
1.3.2 关键技术 |
1.3.3 研究意义 |
1.4 论文研究内容与技术路线 |
1.4.1 主要内容 |
1.4.2 技术路线 |
1.5 本章小结 |
2 单轨吊锚杆支护作业平台的结构设计 |
2.1 单轨吊锚杆支护作业平台介绍 |
2.1.1 锚杆支护作业平台的主要结构 |
2.1.2 作业平台优点及各部件主要作用 |
2.1.3 作业平台工作原理 |
2.2 作业平台功能要求及基本参数 |
2.3 作业平台主要部件结构设计与选型 |
2.3.1 工作平台结构改进设计 |
2.3.2 锚杆钻机结构改进与选型 |
2.3.3 锚杆钻机的加载方案和连接装置的结构设计 |
2.3.4 临时支护装置设计 |
2.3.5 其余部件设计 |
2.4 作业平台材料的选择 |
2.5 本章小结 |
3 机载锚杆钻机动态特性研究 |
3.1 机载锚杆钻机特点 |
3.2 机载锚杆钻机钻孔动态动力研究 |
3.2.1 钻具受力分析 |
3.2.2 钻头受力计算 |
3.3 机载锚杆钻机钻具振动理论分析 |
3.3.1 钻具纵向振动力学模型的建立 |
3.3.2 钻具纵向振动微分方程的推导 |
3.3.3 钻具固有频率计算 |
3.4 机载锚杆钻机振动仿真 |
3.4.1 钻具模型的建立 |
3.4.2 网格划分及约束、载荷加载 |
3.4.3 结果分析 |
3.5 本章小结 |
4 机载锚杆钻机运动学特性分析 |
4.1 运动学分析概述 |
4.1.1 刚体位姿的描述 |
4.1.2 齐次坐标和齐次变换 |
4.2 机载锚杆钻机运动学研究 |
4.2.1 坐标系的建立 |
4.2.2 机载锚杆钻机运动学正解 |
4.2.3 机载锚杆钻机运动学逆解 |
4.3 基于MATLAB机载锚杆钻机运动学计算验证 |
4.3.1 基于MATLAB机载锚杆钻机三维模型的建立 |
4.3.2 基于MATLAB机载锚杆钻机运动学计算 |
4.4 基于ADAMS机载锚杆钻机运动学仿真 |
4.4.1 机载锚杆钻机模型的简化 |
4.4.2 机载锚杆钻机模型的边界条件及载荷 |
4.4.3 运动学虚拟仿真结果分析 |
4.5 机载锚杆钻机实际工作空间分析 |
4.5.1 煤矿巷道仿真 |
4.5.2 机载锚杆钻机打锚杆工作空间仿真 |
4.6 本章小结 |
5 单轨吊锚杆支护作业平台动力学和安全性研究 |
5.1 机载锚杆钻机动力学理论分析 |
5.1.1 机载锚杆钻机各关节空间动力学分析 |
5.1.2 机载锚杆钻机各工作空间动力学分析 |
5.2 基于ADAMS机载锚杆钻机动力学仿真 |
5.2.1 锚杆钻机连接装置动力学特性分析 |
5.2.2 锚杆钻机动力学特性 |
5.3 单轨吊锚杆支护作业平台安全性研究 |
5.3.1 改进后的工作平台强度分析 |
5.3.2 滑块强度分析 |
5.3.3 临时支护装置强度分析 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(5)机载锚杆钻机机构动力学研究与参数优化(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 锚杆钻机在煤矿巷道锚杆支护中的应用 |
1.2 机载锚杆钻机的国内外发展状况 |
1.3 课题的研究意义和内容 |
1.3.1 课题的意义 |
1.3.2 课题研究的内容 |
1.4 本章小结 |
2 机载锚杆钻机机构的结构设计 |
2.1 机载锚杆钻机机构设计原则 |
2.2 锚杆钻机设计 |
2.2.1 锚杆钻机破岩机理 |
2.2.2 锚杆钻机钻削特性分析及各工作参数的确定 |
2.2.3 锚杆钻机结构设计 |
2.3 掘进机与锚杆钻机的配套连接 |
2.3.1 掘进机的选择 |
2.3.2 机载锚杆钻机的主要技术规格 |
2.4 机载锚杆钻机关键技术的处理 |
2.5 本章小结 |
3 机载锚杆钻机机构多体动力学建模与仿真 |
3.1 机械系统构件的刚性运动 |
3.2 机载锚杆钻孔机器人的正运动学方程 |
3.2.1 坐标系的建立 |
3.3.2 锚杆钻机正运动学方程 |
3.3 机载锚杆钻机多体动力学仿真 |
3.3.1 机载锚杆钻机工况分析 |
3.3.2 锚杆钻机模型仿真参数设置 |
3.3.3 机载锚杆钻机多刚体动力学仿真与分析 |
3.3.4 机载锚杆钻机刚柔耦合动力学模型建立 |
3.3.5 机载锚杆钻机刚柔耦合系统动力学仿真与分析 |
3.4 总结 |
4 关键零部件分析 |
4.1 关键零部件的强度校核 |
4.1.1 关键轴校核 |
4.1.2 液压缸稳定性校核 |
4.1.3 滚子链校核 |
4.1.4 螺钉强度校核 |
4.2 钻杆稳定性校核 |
4.2.1 无减振器钻杆稳定性 |
4.2.2 有减振器钻杆稳定性 |
4.3 接触动力学理论 |
4.4 关键零部件接触动力学仿真 |
4.4.0 ANSYS Workbench 12 简介 |
4.4.1 伸缩轨道组件 |
4.4.2 支座 |
4.4.3 钻孔轨道组件 |
4.4.4 链轮组件 |
4.5 总结 |
5 机载锚杆钻机结构的结构优化 |
5.1 结构优化设计的分类 |
5.1.1 拓扑优化设计 |
5.1.2 参数形状优化设计 |
5.2 基于 AWE 的拓扑优化 |
5.3 结构的可靠性及参数优化 |
5.3.1 结构的可靠性 |
5.3.2 响应面法 |
5.3.3 结构的参数优化 |
5.4 基于 Pro/E 和 AWE 的结构参数化优化 |
5.4.1 结构分析参数化的主要问题 |
5.4.2 AWE 参数优化的步骤 |
5.4.3 支座的参数化优化 |
5.5 总结 |
结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(6)综掘工作面乳化液锚杆钻机组设计分析(论文提纲范文)
1 综掘锚杆支护用乳化液锚杆钻机组的设计思路 |
2 综掘锚杆支护用乳化液锚杆钻机组设计原则 |
3 综掘锚杆支护用乳化液锚杆钻机组的结构与原理 |
4 综掘锚杆支护用乳化液锚杆钻机组的性能特点 |
5 综掘锚杆支护用乳化液锚杆钻机组的应用前景 |
(7)EBJ-160掘进机上机载锚杆钻机的动力学特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
1 绪论 |
1.1 概述 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 矿井巷道施工 |
1.2 锚杆钻机的研究现状 |
1.3 掘锚机组的研究现状 |
1.4 课题的主要内容和研究意义 |
1.4.1 课题的主要内容 |
1.4.2 课题的研究意义 |
2 EBJ-160 掘进机的机型特点 |
2.1 EBJ-160 掘进机的适用范围及主要技术特征 |
2.1.1 EBJ-160 掘进机的适用范围 |
2.1.2 EBJ-160 掘进机的主要技术特征 |
2.2 EBJ-160 掘进机的主要结构及工作原理 |
2.3 EBJ-160 掘进机截割机构运动和受力研究 |
2.3.1 切割臂垂直摆动的状态 |
2.3.2 切割臂水平回转研究 |
2.4 EBJ-160 掘进机的整机受力与稳定性分析 |
2.4.1 EBJ-160 掘进机的整机受力分析 |
2.4.2 EBJ-160 掘进机的整机稳定性分析 |
2.5 EBJ-160 掘进机的动态特性研究 |
2.5.1 EBJ-160 掘进机工况的假设和简化 |
2.5.2 EBJ-160 掘进机的动态特性分析 |
2.6 本章小结 |
3 机载锚杆钻机动态特性研究 |
3.1 机载锚杆钻机的机型特点及关键技术 |
3.1.1 机载锚杆钻机的技术参数 |
3.1.2 机载锚杆钻机的主要结构特征 |
3.1.3 机载锚杆钻机的主要技术特点 |
3.2 机载锚杆钻机旋转钻柱的运动原理 |
3.2.1 旋转钻柱的运动状态与实质 |
3.2.2 钻柱反转运动的特征及其影响因素 |
3.3 机载锚杆钻机钻柱纵向振动分析 |
3.3.1 钻柱纵向振动力学模型的简化与建立 |
3.3.2 振动数学模型的建立 |
3.3.3 振动方程求解 |
3.3.4 钻柱纵向振动固有频率的计算 |
3.4 本章小结 |
4 机载锚杆钻机整机动态性能分析与仿真 |
4.1 机载锚杆钻机的振动模式 |
4.2 整机振动模型的简化与建立 |
4.2.1 模型的假设与简化 |
4.2.2 锚杆钻机的简化力学模型 |
4.2.3 机载锚杆钻机整机的数学模型 |
4.3 振动模拟与分析 |
4.3.1 ADAMS/Vibration 模块的简介 |
4.3.2 机载锚杆钻机和掘进机的三维建模 |
4.3.3 分析结果 |
4.4 本章小结 |
5 机载锚杆钻机结构的优化 |
5.1 机载锚杆钻机工作的平稳性 |
5.2 机载锚杆钻机的结构改进途径 |
5.2.1 机载锚杆钻机和EBJ-160 掘进机振动隔振方法 |
5.2.2 机载锚杆钻机的结构优化 |
5.2.3 机载锚杆钻机与EBJ-160 掘进机的柔性连接技术 |
5.3 本章小结 |
6 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
(8)多因素条件下综采作业人员不安全行为及安全素质测评研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 研究的背景和意义 |
1.1.1 研究的背景 |
1.1.2 研究的意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 人-机-环境系统研究现状 |
1.2.2 作业环境对人生理、心理的影响研究现状 |
1.2.3 不安全行为研究现状 |
1.2.4 人的可靠性研究现状 |
1.2.5 安全心理评测系统研究现状 |
1.2.6 目前研究存在的不足 |
1.3 主要研究内容、研究方法及技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.3.3 技术路线 |
2.综采作业人员不安全行为危险性分析 |
2.1 安全行为科学理论 |
2.2 不安全行为概念及其表现形式 |
2.3 综采工作面员工不安全行为的认定及测量 |
2.3.1 综采工作面员工不安全行为的认定 |
2.3.2 综采工作面员工不安全行为的测量方法 |
2.3.3 综采工作面员工不安全行为的实际测量 |
2.3.4 综采工作面员工不安全行为危险指数分析 |
2.4 本章小结 |
3.综采作业人员不安全行为影响因素灰色关联分析 |
3.1 综采工作面事故类型及致因分析 |
3.2 综采工作面不安全行为影响因素分析 |
3.2.1 不安全行为影响因素探析 |
3.2.2 层次模型构建 |
3.3 综采工作面不安全行为影响因素灰色关联度分析 |
3.3.1 灰色关联理论原理 |
3.3.2 背景材料及数据来源 |
3.3.3 主因素与不安全行为之间的关联计算与分析 |
3.3.4 同一主因素下各因素的关联计算与分析 |
3.4 小结 |
4.综采作业人员不安全行为影响因素实证研究 |
4.1 个体因素对不安全行为影响实证研究 |
4.1.1 个人基础信息分析 |
4.1.2 注意力和反应时间分析 |
4.1.3 心理因素分析 |
4.1.4 疲劳因素分析 |
4.2 设备因素对不安全行为影响实证研究 |
4.2.1 机械伤害事故原因分析 |
4.2.2 机械伤害事故时间分布统计分析 |
4.2.3 机械伤害方式及伤害部位分析 |
4.2.4 典型案例分析 |
4.2.5 机械设备有毒有害次生伤害实证分析 |
4.2.6 对策及建议 |
4.3 环境因素实证研究 |
4.3.1 测量对象工作环境基本情况 |
4.3.2 实验对象选择 |
4.3.3 新陈代谢测量统计分析 |
4.3.4 体温变化测量统计分析 |
4.3.5 血压测量统计分析 |
4.3.6 心率测量统计分析 |
4.3.7 综采工作面环境灰色熵权聚类分析 |
4.4 小结 |
5.综采作业人员安全素质测评研究 |
5.1 测评量表编制原理 |
5.1.1 心理测量的质量保证 |
5.1.2 心理测验的分类 |
5.1.3 心理测验的一般编制过程 |
5.1.4 心理测验量表的主要鉴定方法 |
5.2 测评过程及实现 |
5.2.1 测量量表设计程序及原则 |
5.2.2 测量量表指标体系的确定 |
5.2.3 测量量表的编制 |
5.2.4 测量量表的试测 |
5.2.5 测量量表的复测 |
5.3 安全素质测评结果评判 |
5.4 小结 |
6.综采作业人员安全素质测评系统构建 |
6.1 系统构建的目的、需求和目标 |
6.1.1 系统构建目的 |
6.1.2 系统构建需求分析 |
6.2 系统总体设计 |
6.2.1 系统设计工具Power Designer |
6.2.2 系统开发环境及业务流程 |
6.2.3 系统实现模式 |
6.2.4 系统概念设计 |
6.3 系统的详细设计与实现 |
6.3.1 数据库详细设计 |
6.3.2 用户信息管理模块 |
6.3.3 安全素质测评模块 |
6.3.4 安全培训及管理模块 |
6.4 小结 |
7.结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附录 Ⅰ |
附录 Ⅱ |
附录 Ⅲ |
附录 Ⅳ |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(9)掘进机与机载锚杆钻机共泵液压系统设计(论文提纲范文)
0 前言 |
1 机载锚杆钻机结构原理 |
2 共泵液压系统的设计 |
3 负载敏感工作原理 |
3 种控制方式的优先顺序为:压力切断、恒功率控制、负载传感控制, 其特性曲线如图4所示。 |
4 结语 |
(10)自移式掘进机辅助支护设备的结构研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题的背景 |
1.2 临时支护概述 |
1.3 论文研究的意义 |
1.4 论文的研究内容 |
1.5 本章小结 |
2 自移式掘进机辅助支护设备简介 |
2.1 自移式掘进机辅助支护设备的结构 |
2.2 自移式掘进机辅助支护设备的工作过程 |
2.3 自移式掘进机辅助支护设备的主要特点 |
2.4 自移式掘进机辅助支护设备的承载原理 |
2.5 本章小结 |
3 自移式掘进机辅助支护设备零部件的结构设计 |
3.1 前言 |
3.2 承载结构件的结构设计 |
3.2.1 顶梁的结构设计 |
3.2.2 底座的结构设计 |
3.2.3 前探梁的结构设计 |
3.3 液压油缸的选型 |
3.3.1 立柱 |
3.3.2 千斤顶 |
3.4 辅助装置的结构设计 |
3.4.1 推移装置的结构设计 |
3.4.2 侧护装置的结构设计 |
3.4.3 护帮装置的结构设计 |
3.4.4 防倒装置的结构设计 |
3.4.5 网的选择 |
3.5 自移式掘进机辅助支护设备基本参数的确定 |
3.5.1 支护强度 |
3.5.2 立柱的技术参数 |
3.5.3 立柱的初撑力与泵站的额定工作压力 |
3.5.4 立柱工作阻力的确定 |
3.6 自移式掘进机辅助支护设备部件的强度分析 |
3.6.1 自移式掘进机辅助支护设备结构件的受力分析 |
3.6.2 常规力学结构强度计算 |
3.7 本章小结 |
4 基于Pro/E 的自移式掘进机辅助支护设备的设计 |
4.1 零部件的建模与装配 |
4.1.1 自移式掘进机辅助支护设备零部件的实体建模 |
4.1.2 自移式掘进机辅助支护设备的虚拟装配 |
4.2 自移式掘进机辅助支护设备的物理特性分析 |
4.3 本章小结 |
5 自移式掘进机辅助支护设备结构件的静力分析 |
5.1 ANSYS 有限元分析方法简介 |
5.2 建模注意事项 |
5.3 有限元网格划分的基本原则 |
5.4 自移式掘进机辅助支护设备零部件的静力分析 |
5.4.1 顶梁的静力分析 |
5.4.2 底座的静力分析 |
5.4.3 结果讨论 |
5.5 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
四、综掘工作面乳化液锚杆钻机组设计分析(论文参考文献)
- [1]煤矿自动化锚杆钻机设计与研究[D]. 檀润娥. 太原理工大学, 2020(07)
- [2]迈步式掘支锚联合机组截割动力学特性及通过性研究[D]. 赵春晓. 辽宁工程技术大学, 2017(04)
- [3]迈步式掘支锚机组力学特性与自主定形定向截割方法研究[D]. 刘治翔. 辽宁工程技术大学, 2017(04)
- [4]单轨吊锚杆支护作业平台关键技术研究[D]. 马齐江. 安徽理工大学, 2015(07)
- [5]机载锚杆钻机机构动力学研究与参数优化[D]. 宋宝新. 辽宁工程技术大学, 2012(05)
- [6]综掘工作面乳化液锚杆钻机组设计分析[J]. 徐锁庚,周从笑. 煤矿机械, 2004(01)
- [7]EBJ-160掘进机上机载锚杆钻机的动力学特性研究[D]. 马合群. 安徽理工大学, 2009(06)
- [8]多因素条件下综采作业人员不安全行为及安全素质测评研究[D]. 高志扬. 河南理工大学, 2018(07)
- [9]掘进机与机载锚杆钻机共泵液压系统设计[J]. 王鹏,权钰云. 煤矿机械, 2011(04)
- [10]自移式掘进机辅助支护设备的结构研究[D]. 王丽. 辽宁工程技术大学, 2011(06)