横轴式掘进机截割头受力及整机振动分析

论文摘要

随着掘进机使用范围的日益增大,对其截割能力的要求也不断提高。但掘进机截割煤岩时,机体将产生剧烈的振动,严重地影响了工作效率和稳定性,因此,提高掘进机的工作效率和稳定性显得尤为重要。本文较系统地对截割头的受力情况和掘进机的振动情况进行了分析研究,主要包括以下内容:论文概述了国内外掘进机发展概况,介绍了煤岩截割的相关知识,通过查阅文献,在对已有经验公式进行分析的基础上,总结了截割头单个截齿和整体受力的计算方法。以EBH-120掘进机为原型,利用计算机辅助设计软件SolidWorks对截割头进行了三维建模,利用ADAMS软件对横轴式掘进机截割头,在运行过程中的受力变化,进行计算机模拟,并对模拟结果进行了分析和讨论。论文分析了掘进机整体受力情况,建立了掘进机的简化三维模型,并据此,利用拉格朗日方程,建立了掘进机的整体振动数学模型,以此对掘进机的振动情况进行了模态分析,根据得到的截割头的受力变化情况,对掘进机随时间的振动变化进行了分析。上述分析研究,对掘进机提高工作效率,对减振改进设计提供了很好的参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 绪论
• 1.1 概述
• 1.1.1 掘进机简介
• 1.1.2 国外掘进设备及技术发展概况
• 1.1.3 国内悬臂式掘进机的发展概况
• 1.2 煤岩截割相关知识
• 1.2.1 煤岩的机械性质
• 1.2.2 煤岩截割机理
• 1.3 掘进机截割头载荷及振动特性的研究意义
• 1.4 研究内容
• 2 横轴式掘进机平均载荷的计算
• 2.1 截齿空间位置和截割参数的选择
• 2.1.1 截齿空间位置及包络曲线
• 2.1.2 截割参数的选择
• 2.2 掘进机截割头平均载荷的计算
• 2.2.1 各方向分力的计算方法
• 2.2.2 参与截割的截齿及总体合力的计算方法
• 2.3 本章小结
• 3 掘进机截割头的实体建模和受力仿真
• 3.1 SolidWorks软件简介
• 3.2 掘进机机头的三维实体建模
• 3.3 基于ADAMS的受力仿真
• 3.3.1 ADAMS简介
• 3.3.2 ADAMS仿真中截割头载荷的施加
• 3.3.3 结果与讨论
• 3.4 本章小结
• 4 横轴式掘进机振动分析
• 4.1 横轴式掘进机整体受力分析
• 4.1.1 摩擦力的计算
• 4.1.2 接地比压
• 4.2 横轴式掘进机振动模型的建立
• 4.2.1 模型的假设与简化
• 4.2.2 力学模型
• 4.2.3 掘进机的数学模型
• 4.3 振动模拟与分析
• 4.3.1 三维建模
• 4.3.2 结果与讨论
• 4.4 本章小结
• 5 全文总结
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 读研期间公开发表的学术论著
• 附件