EBZ-255型掘进机截割头截割性能研究

论文摘要

论文的主要研究对象是EBZ-255型掘进机截割头,通过分析截割头各参数的分布特性、截齿的运动学仿真和载荷的模拟,从而对EBZ-255型掘进机截割头的截割性能进行分析。论文首先简要介绍了国内外掘进机的发展概况,以及存在的问题,指出了本文对截割头截割性能研究的意义。本文通过对截割头各个分布参数的深入研究,利用Solidworks建立了截割头的三维模型。论文对在不同工况条件下截齿的运动轨迹、速度和加速度方程建立了数学模型,同时对截齿、截割头和工作机构在截割煤岩时的载荷状况进行了分析并建立数学模型,利用Matlab数值仿真软件对截齿的运动轨迹、速度和加速度的计算机仿真,揭示了在截割过程中截割部的运动参数对截齿截割过程中的影响规律,对以后探讨截割头的截割效率、截齿的磨损状况以及设计和评价截割头的结构和截割性能提供科学的手段和方法；同时对截齿截割煤岩时的载荷进行模拟,得到切屑厚度、截割头转速、截割臂摆动速度和截线间距对截齿载荷的影响曲线。通过绘制出的截齿的运动学和动力学特性曲线,揭示了截割头截割性能以及运动学、动力学特性变化规律,为以后设计截割头提供可靠的参考依据。论文利用Solidworks Simulation有限元分析软件对截割头进行了有限元分析,得到单个截齿组在载荷的作用下应力集中在截齿的齿尖和齿座的根部周围处,其产生的形变和位移较小,对截割性能分析影响可以忽略,为简化截割头力学模型、改善单个截齿组的受力状况和齿座的形状提供依据。上述各项分析与研究,所得结论为确定EBZ-255型掘进机截齿空间运动规律、载荷的变化规律、对截割头各个分布参数的选择及截割头的截割性能提供了一定的理论参考依据和方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 引言
• 1 绪论
• 1.1 掘进机分类及组成
• 1.2 中重型悬臂式掘进机应用现状及发展趋势
• 1.2.1 国内悬臂式重型掘进机的发展概况
• 1.2.2 国外悬臂式重型掘进机的发展概况
• 1.2.3 国内外悬臂式重型掘进机的发展趋势
• 1.3 本课题研究的主要目的、主要内容和研究意义
• 1.3.1 掘进机截割头截割性能概述
• 1.3.2 本课题研究的主要目的
• 1.3.3 本课题研究的主要内容
• 1.3.4 本课题研究意义
• 1.4 本章小节
• 2 EBZ-255型掘进机的组成及截割头的设计研究
• 2.1 EBZ-255型掘进机的组成及主要技术参数
• 2.1.1 EBZ-255型掘进机的组成
• 2.1.2 EBZ-255型掘进机主要技术参数
• 2.2 EBZ-255型掘进机截割头的设计研究
• 2.2.1 EBZ-255型掘进机截割头结构与头体形状分析
• 2.2.2 EBZ-255型掘进机截割头各个参数的分析
• 2.2.3 EBZ-255型掘进机截割头的建模
• 2.3 本章小结
• 3 EBZ-255型掘进机截割头运动及力学特性分析
• 3.1 EBZ-255型掘进机截割头运动学特性分析
• 3.1.1 纵向进给运动分析
• 3.1.2 水平摆动运动分析
• 3.1.3 垂直摆动运动分析
• 3.2 EBZ-255型掘进机截割头力学特性分析
• 3.2.1 截齿载荷的受力计算
• 3.2.2 截割头载荷的受力计算
• 3.3 本章小结
• 4 EBZ-255型掘进机截齿运动学仿真及载荷模拟分析
• 4.1 MATLAB概述
• 4.2 EBZ-255型掘进机截齿运动学仿真
• 4.2.1 水平摆动时运动学仿真
• 4.2.2 垂直摆动时运动学仿真
• 4.2.3 截齿运动影响因素分析
• 4.3 EBZ-255型掘进机截齿载荷模拟
• 4.3.1 截齿载荷模拟
• 4.3.2 截割头载荷模拟
• 4.3.3 截齿载荷影响因素分析
• 4.4 本章小结
• 5 EBZ-255型掘进机截割头有限元分析
• 5.1 EBZ-255型掘进机截割头有限元分析
• 5.1.1 有限元分析概述
• 5.1.2 SolidWorks Simulation简介
• 5.1.3 单个截齿组的有限元分析
• 5.2 本章小结
• 6 总结与展望
• 参考文献
• 后记或致谢
• 作者简介
• 攻读硕士学位期间发表的论文