本文關鍵詞：高壓水射流割縫設備行走部特性分析

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【摘要】：在礦井開采過程中，為了提高低滲透煤層的瓦斯抽放效率，高壓水射流割縫設備應運而生。其中，割縫設備行走部的工作性能直接影響到勞動力強度以及瓦斯抽放效率，因此，本文針對高壓水射流割縫設備的行走部進行研究。 本文以高壓水射流割縫設備的行走部為研究對象進行仿真分析。首先，介紹了高壓水射流割縫設備以及履帶行走裝置的組成及工作原理，在此基礎之上，采用UG完成高壓水射流割縫設備車體的三維建模及裝配，包括車體底座、夾緊推進機構、水箱、油箱以及電動機；采用RD完成行走部模型的建立，導入車體模型添加約束完成整車虛擬樣機模型的建立，進行動態(tài)仿真與分析。通過對虛擬樣機水平路面行駛、上下坡以及轉(zhuǎn)彎四種工況進行仿真分析，獲得各種工況下，履帶轉(zhuǎn)矩、速度以及受力曲線，利用理論計算值驗證結果的準確性。對比分析可知，以B/2方式轉(zhuǎn)彎，即履帶一側(cè)驅(qū)動、另一側(cè)制動時，，履帶行走裝置處于最惡劣的工況，在此條件下進行驅(qū)動輪和履帶架的有限元分析。應用ANSYS Workbench模塊，對行走部關鍵零件進行模態(tài)分析、靜力學分析以及疲勞分析，包括驅(qū)動輪以及履帶架。通過模態(tài)分析，分析是否存在共振現(xiàn)象，得出該設備行走部關鍵零件驅(qū)動輪的相對薄弱位置；通過靜力學分析以及疲勞可靠性分析，完成零件的強度校核以及在零件的結構設計階段，對于零部件的結構設計、材料的選取、尺寸制定以及熱處理等環(huán)節(jié)具有重要的指導意義。 通過對高壓水射流割縫設備行走部的仿真分析，為行走部的設計提供了參考依據(jù)，同時，也為其它大型履帶車輛行走裝置的研究提供了研究方法，這對于減少產(chǎn)品開發(fā)的時間以及降低生產(chǎn)成本，都具有一定的現(xiàn)實意義。
【關鍵詞】：割縫設備 履帶行走裝置 虛擬樣機 動態(tài)仿真 有限元分析
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD712.63
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 研究的背景和意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)12-15
• 1.2.1 高壓水射流割縫設備研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 履帶行走裝置研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 主要研究內(nèi)容15-16
• 1.4 本章小結16-18
• 第二章 高壓水射流割縫設備的組成及行走部分析18-26
• 2.1 高壓水射流割縫設備的組成及工作原理18-19
• 2.2 履帶行走裝置的工作原理與組成19-26
• 2.2.1 履帶行走裝置的結構組成19-20
• 2.2.2 履帶行走裝置的分類20-23
• 2.2.3 履帶行走裝置的工作特點23-26
• 第三章 虛擬樣機的建立26-42
• 3.1 高壓水射流割縫設備整車三維模型的建立26-37
• 3.1.1 創(chuàng)建車體主要零部件三維模型26-28
• 3.1.2 RecurDyn 行走部三維模型的建立28-37
• 3.2 行走部虛擬樣機的建立37-39
• 3.2.1 添加約束副37
• 3.2.2 施加外部載荷37-38
• 3.2.3 設置摩擦38
• 3.2.4 設置各部件質(zhì)量和材料的屬性38-39
• 3.3 建立仿真路面39-40
• 3.4 本章小結40-42
• 第四章 履帶行走裝置的動態(tài)仿真與分析42-68
• 4.1 履帶行走機構運動原理計算分析42-44
• 4.2 整車模型測試44-46
• 4.2.1 整車模型的檢測45
• 4.2.2 張緊裝置的檢測45-46
• 4.3 仿真工況確定46-47
• 4.4 直線行駛47-53
• 4.5 上 15°坡53-57
• 4.6 下 15°坡57-60
• 4.7 平地轉(zhuǎn)彎60-64
• 4.7.1 轉(zhuǎn)向原理60
• 4.7.2 轉(zhuǎn)向仿真60-64
• 4.8 結果分析64-65
• 4.8.1 轉(zhuǎn)矩比較64-65
• 4.8.2 履帶受力65
• 4.9 本章小結65-68
• 第五章 履帶架及驅(qū)動輪的有限元分析68-82
• 5.1 模態(tài)分析68-74
• 5.1.1 割縫設備激振源頻率計算69-70
• 5.1.2 履帶架模態(tài)分析70-72
• 5.1.3 驅(qū)動輪模態(tài)分析72-74
• 5.2 驅(qū)動輪靜力學與疲勞可靠性分析74-80
• 5.2.1 驅(qū)動輪靜力學有限元分析74-77
• 5.2.2 驅(qū)動輪疲勞壽命分析77-78
• 5.2.3 過載條件下驅(qū)動輪疲勞壽命分析78-80
• 5.3 本章小結80-82
• 第六章 結論與展望82-84
• 6.1 結論82-83
• 6.2 展望83-84
• 參考文獻84-88
• 致謝88-89
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學術論文89

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：1105581