發(fā)布時(shí)間：2018-04-27 13:59

  本文選題：搖臂 + 振動(dòng)特性　； 參考：《太原理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：搖臂是采煤機(jī)在進(jìn)行采煤、落煤和裝煤等整個(gè)作業(yè)過程中重要的裝置之一,由于其十分復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境,采煤機(jī)搖臂會(huì)受到非線性沖擊載荷,最終引起振動(dòng)和噪聲,并且劇烈的振動(dòng)會(huì)影響其工作性能和壽命,加速了搖臂的損壞,所以為了提高搖臂工作的可靠性,需要對搖臂進(jìn)行振動(dòng)狀態(tài)的檢測,也就是要求在搖臂殼體上選擇合理有效的位置利用傳感器采集到搖臂內(nèi)的振動(dòng)信號。因此本文以功率流進(jìn)行搖臂振動(dòng)傳遞特性分析,對傳感器的安裝位置進(jìn)行優(yōu)化,最終提出了傳感器合理布置的方案。本課題在國家自然基金的山西煤基低碳聯(lián)合基金資助下,以型號為MGTY750/1800-3.3D的采煤機(jī)的搖臂為研究背景。利用三維UG軟件建立搖臂的傳動(dòng)系統(tǒng)和殼體的模型,將搖臂的傳動(dòng)系統(tǒng)在ADAMS中進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,仿真得出在恒定載荷作用下齒輪嚙合力情況。然后在搖臂殼體進(jìn)行模態(tài)分析的基礎(chǔ)上,利用ANSYS軟件對殼體進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)的仿真分析,最終仿真得到搖臂殼體表面關(guān)鍵部位的振動(dòng)響應(yīng)情況。由于采煤機(jī)搖臂的傳動(dòng)系統(tǒng)中齒輪嚙合傳動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)主要是通過支撐軸、軸承傳遞到殼體上,從而引起了搖臂殼體的振動(dòng)。所以基于齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中齒輪、軸、軸承產(chǎn)生振動(dòng)的機(jī)理的分析,根據(jù)功率流能量傳遞的原理來研究分析采煤機(jī)搖臂的振動(dòng)傳遞特性,研究得出齒輪嚙合的振動(dòng)能量以功率流的方式幾乎全部傳遞給了搖臂殼體上。利用布置在殼體上的傳感器對搖臂振動(dòng)情況進(jìn)行信號采集與識別,本文介紹了傳感器優(yōu)化布置的準(zhǔn)則,提取所選關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)處的位移模態(tài),基于模態(tài)置信準(zhǔn)則(MAC)確定優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)和約束條件,利用逐步累積法通過MATLAB數(shù)值分析得到傳感器的最優(yōu)布置位置及數(shù)量,最終利用搖臂的加載試驗(yàn)對其進(jìn)行了驗(yàn)證。
[Abstract]:The rocker arm is one of the important devices in the whole process of coal mining, coal falling and coal loading. Because of its very complicated working environment, the rocker arm of the shearer will be subjected to nonlinear impact load, which will eventually cause vibration and noise. And the violent vibration will affect its working performance and life span, accelerate the damage of the rocker arm, so in order to improve the reliability of the rocker arm, it is necessary to detect the vibration state of the rocker arm. In other words, it is required to select a reasonable and effective position on the rocker shell and use the sensor to collect the vibration signal in the rocker arm. In this paper, the vibration transfer characteristics of rocker arm are analyzed with power flow, and the installation position of the sensor is optimized. Finally, the reasonable arrangement scheme of the sensor is put forward. Supported by Shanxi coal-based low-carbon joint fund of National Natural Fund, the research background of this project is the rocker arm of coal shearer based on MGTY750/1800-3.3D. The transmission system and shell model of rocker arm are established by using 3D UG software. The dynamic analysis of the transmission system of rocker arm is carried out in ADAMS, and the meshing force of gear under constant load is obtained by simulation. Based on the modal analysis of the rocker arm shell, the transient dynamics of the shell is simulated by using ANSYS software. Finally, the vibration response of the key position on the rocker arm shell surface is obtained by simulation. Because the vibration produced by gear meshing transmission in the transmission system of the rocker arm of shearer is mainly through the supporting shaft, the bearing is transferred to the shell, thus causing the vibration of the rocker arm shell. Therefore, based on the analysis of the vibration mechanism of gears, shafts and bearings in the gear transmission system, and according to the principle of power flow energy transfer, the vibration transfer characteristics of the shearer's rocker arm are studied and analyzed. It is found that the vibration energy of gear meshing is almost transferred to the rocker shell by power flow. The vibration of the rocker arm is collected and identified by the sensors arranged on the shell. This paper introduces the criteria of the optimal arrangement of the sensors, and extracts the displacement modes at the selected key nodes. Based on the modal confidence criterion (MAC), the objective function and constraint conditions of the optimization are determined, and the optimal position and number of sensors are obtained by MATLAB numerical analysis by means of stepwise cumulation method. Finally, it is verified by the loading test of rocker arm.
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TD421.6

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本文編號：1811017