本文關(guān)鍵詞：潛孔鉆機運動學(xué)仿真與整機穩(wěn)定性分析

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【摘要】：潛孔鉆機憑借其獨特的鑿巖鉆孔特點,已經(jīng)成為礦山、水利、國防等工程建設(shè)中的重要鉆孔設(shè)備。在國內(nèi),研發(fā)制造潛孔鉆機的企業(yè)也在逐年增加。為了降低潛孔鉆機開發(fā)成本,縮短開發(fā)周期,各同類競爭企業(yè)都在尋求潛孔鉆機的新設(shè)計方法。虛擬樣機技術(shù)的引進為潛孔鉆機領(lǐng)域產(chǎn)品研發(fā)提供了新的思路和方法。利用虛擬樣機技術(shù)對潛孔鉆機進行設(shè)計能夠更好地反映潛孔鉆機的實際運行狀況和動態(tài)性能。本文首先運用串聯(lián)機械系統(tǒng)分析方法對潛孔鉆機結(jié)構(gòu)進行了簡化,采用D-H法對潛孔鉆機進行運動學(xué)分析,并推導(dǎo)潛孔鉆機鉆架定位點運動學(xué)方程。同時利用MATLAB編程的方法對潛孔鉆機鉆架定位點運動學(xué)方程進行求解,計算結(jié)果顯示該潛孔鉆機鉆架定位點沿X,Y,Z方向的跨距分別為4600mm、4600mm、5500mm。其次,運用虛擬樣機理論,在Pro/E環(huán)境下對潛孔鉆機整機進行可視化三維建模,并且運用Pro/E仿真模塊對所建模型進行運動學(xué)仿真,得出鉆機鉆架定位點的軌跡曲線及其速度、加速度曲線。由曲線圖顯示:在各個油缸單獨工作中,底盤油缸單獨工作對鉆機鉆架定位點速度、加速度影響最大,對鉆架沖擊最大,所以在鉆孔定位工作中不宜頻繁使用。再次,運用工程機械地面力學(xué)理論對潛孔鉆機進行整機穩(wěn)定性分析,分析接地壓力與整機重心的關(guān)系。通過理論分析得到潛孔鉆機重心核心域為由兩條履帶(縱向)中心線,以及位于履帶橫向中心線左右各L/6的兩條平行線所組成的一個矩形內(nèi)。(其中L為潛孔鉆機單條履帶接地長度)。最后,運用ADAMS仿真軟件對潛孔鉆機鉆架調(diào)整過程進行仿真,分析履帶對地面壓力的變化情況,來驗證鉆機在鉆架定位調(diào)整過程中是否穩(wěn)定。由仿真結(jié)果顯示,本論文所研究的潛孔鉆機在鉆架定位調(diào)整的過程中整機是穩(wěn)定的�？傊�,通過運動學(xué)仿真可以在潛孔鉆機設(shè)計初期及時發(fā)現(xiàn)零部件設(shè)計中存在的問題,例如;相對運動的零部件之間是否干涉、機器運動關(guān)系是否滿足設(shè)計要求等。通過整機穩(wěn)定性仿真分析,使得潛孔鉆機結(jié)構(gòu)更加合理。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH113.2

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本文編號：1279147