EBH-132型懸臂式掘進機振動截割機構動力學分析研究.pdf

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

2、確定EBH-132型掘進機機型和主要參數(shù)。并對截割頭進行了受力穩(wěn)定性分析，應用Ansys完成懸臂式掘進機的鎬齒模型建立及其有限元分析。 其次針對復合傳動的振動截割機構存在的一些缺點和不足，本文分析了懸臂式掘進機的振動截割機構，并對這種振動截割機構進行了動力學分析研究。利用Lagrange方程建立了振動截割機構空載時的系統(tǒng)動力學數(shù)學模型，并進行了計算機數(shù)值求解。通過對計算數(shù)據(jù)及仿真曲線的分析，得出了截割頭空載時的運動規(guī)律。進一步建

3、立了帶載時的動力學數(shù)學模型，接著對微分方程組進行了計算機數(shù)值求解。根據(jù)掘進機的實際設計參數(shù)，對動力學微分方程組進行了簡化，并求出了它的解析解。應用Simulink對簡化模型進行計算機仿真，對所得結果進行分析比較后，得出簡化模型是基本合理可行的。 最后針對懸臂式掘進機截割頭在不同工況下截齒的運動狀況，應用Matlab對截割頭工作機構的運行軌跡、速度、加速度的方程進行編程仿真，繪制截割頭運動軌跡、速度和加速度的包絡線圖，為驗證巷道軌