本文關(guān)鍵詞：懸臂式縱軸掘進(jìn)機(jī)截齒分布研究及仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 本文的主要研究對(duì)象為縱軸式掘進(jìn)機(jī)截割頭。以期通過(guò)分析研究截割頭各參數(shù)分布特性及其之間相互關(guān)系,從而得到提高掘進(jìn)機(jī)截割性能的途徑。 論文首先簡(jiǎn)要介紹了掘進(jìn)機(jī)國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況及其在我國(guó)的應(yīng)用情況,對(duì)比分析了橫軸式和縱軸式兩種掘進(jìn)機(jī)適用情況,分析我國(guó)掘進(jìn)機(jī)的研究、設(shè)計(jì)水平和國(guó)際水平的差距,指出截割頭研究的重要意義。作為研究的基礎(chǔ),論文還對(duì)截割頭的工作機(jī)理和運(yùn)動(dòng)學(xué)特性作了必要的分析,討論了不同工況下截割頭的工作方式和特點(diǎn)。 論文通過(guò)對(duì)我國(guó)某一掘進(jìn)機(jī)截割頭各個(gè)參數(shù)的深入研究,給出了一種適合各種類型截割頭的三維模型建模方法。論文以巖石破碎理論和等截深理論為基礎(chǔ),通過(guò)系統(tǒng)分析,指出導(dǎo)程不僅受截深的影響,還與轉(zhuǎn)速和截齒分布角有密切的關(guān)系,并建立了截割頭上導(dǎo)程λ和分布角θ以及轉(zhuǎn)速、截深之間的合理關(guān)系公式,解決了過(guò)去對(duì)截深和導(dǎo)程的關(guān)系只能給出了一個(gè)比較籠統(tǒng)的解釋,不能定量的分析導(dǎo)程λ和分布角θ以及轉(zhuǎn)速、截深之間的相互關(guān)系的問(wèn)題,為截割頭的設(shè)計(jì)提供一個(gè)參考,是論文的創(chuàng)新成果。論文利用COSMOS/Wbrks有限元分析軟件和Adams動(dòng)力學(xué)仿真軟件對(duì)截割頭進(jìn)行了有限元分析和仿真分析,有限元分析結(jié)果表明,單個(gè)截齒在載荷的作用下應(yīng)力集中在齒尖和齒座的根部周圍,但產(chǎn)生的形變和位移較小,不會(huì)對(duì)沖擊角δ和扭轉(zhuǎn)角ε產(chǎn)生大的影響,因此在對(duì)掘進(jìn)機(jī)的截割頭在進(jìn)行性能分析時(shí),可以忽略不計(jì),這為截割頭力學(xué)模型的簡(jiǎn)化提供了依據(jù),齒座形狀的改進(jìn)能夠明顯改善應(yīng)力集中的影響,但不能顯著改進(jìn)截齒組與截割頭的應(yīng)力分布,為截割頭的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo);利用仿真軟件分析比較了掘進(jìn)機(jī)在不同的運(yùn)動(dòng)模型下截齒的速度與加速度,由此綜合分析出較好的運(yùn)動(dòng)方式。通過(guò)模態(tài)分析,指出掘進(jìn)機(jī)簡(jiǎn)化模型的主振型的分布范圍,為掘進(jìn)機(jī)的整體設(shè)計(jì)提供參考。
【關(guān)鍵詞】：縱軸式掘進(jìn)機(jī) 截割頭 截齒 Solidworks Cosmos\Works Adams 仿真
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TD421.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 引言13-14
• 1 緒論14-22
• 1.1 掘進(jìn)機(jī)的國(guó)內(nèi)外研究14-16
• 1.1.1 我國(guó)的掘進(jìn)機(jī)發(fā)展概述14-15
• 1.1.2 國(guó)外掘進(jìn)機(jī)的研究概況15-16
• 1.2 我國(guó)煤礦機(jī)械化綜采水平的發(fā)展趨勢(shì)16-17
• 1.2.1 我國(guó)煤礦行業(yè)在"十五"、"十一五"期間的總體發(fā)展概述16-17
• 1.2.2 我國(guó)部分?jǐn)嗝鎽冶凼骄蜻M(jìn)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)17
• 1.3 我國(guó)煤礦主力機(jī)型簡(jiǎn)介17-19
• 1.4 研究掘進(jìn)機(jī)截割頭的意義19-20
• 1.5 論文的主要研究?jī)?nèi)容20-22
• 2 掘進(jìn)機(jī)的截割機(jī)理及運(yùn)動(dòng)學(xué)特性22-33
• 2.1 掘進(jìn)機(jī)的工作方式及截割能力參數(shù)22-23
• 2.1.1 工作方式綜述22
• 2.1.2 掘進(jìn)機(jī)的主要截割能力參數(shù)22-23
• 2.2 掘進(jìn)機(jī)切割煤巖的方式23-28
• 2.2.1 掘進(jìn)機(jī)切割煤巖的基本方式24-26
• 2.2.2 掘進(jìn)機(jī)截割頭截割性能簡(jiǎn)介26-28
• 2.3 縱軸式掘進(jìn)機(jī)截割運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性28-33
• 2.3.1 縱向推進(jìn)——鉆進(jìn)開切截割28-30
• 2.3.2 截割頭水平擺動(dòng)——橫向擺動(dòng)截割30-31
• 2.3.3 截割頭垂直擺動(dòng)——上下擺動(dòng)截割31-32
• 2.3.4 截割頭組合擺動(dòng)——上下左右擺動(dòng)截割32-33
• 3 縱軸式掘進(jìn)機(jī)截割頭建模33-48
• 3.1 截割頭的基本構(gòu)成33-36
• 3.1.1 頭體的基本形制33-34
• 3.1.2 截齒和齒座的基本形制。34-35
• 3.1.3 其它部分35-36
• 3.2 截割頭的數(shù)學(xué)模型36-40
• 3.2.1 截割頭上截齒分布的數(shù)學(xué)模型36-39
• 3.2.2 截齒中心線的數(shù)學(xué)模型39-40
• 3.3 截割頭的幾何模型的建立40-42
• 3.3.1 幾何空間中切削角δ描述41-42
• 3.3.2 幾何空間中扭轉(zhuǎn)角ε描述42
• 3.3.3 幾何空間中安裝角θ描述42
• 3.4 截割頭三維模型的建立過(guò)程42-48
• 3.4.1 截齒齒尖包絡(luò)線形狀及齒尖點(diǎn)的位置43
• 3.4.2 幾何空間和三維模型之間的空間轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)43-45
• 3.4.3 建模45-48
• 4 掘進(jìn)機(jī)截割頭的有限元及參數(shù)分析48-65
• 4.1 有限元的發(fā)展及基本思想48-50
• 4.1.1 有限元的發(fā)展48
• 4.1.2 有限元的其本思想48-50
• 4.2 COSMOS/WORKS簡(jiǎn)介50-51
• 4.2.1 COSMOS/WorkS的基本特點(diǎn)50-51
• 4.2.2 COSMOS/Works的分析步驟51
• 4.3 單個(gè)截齒組的安裝形式及其力學(xué)模型51-56
• 4.3.1 單個(gè)截齒組的力學(xué)模型52
• 4.3.2 材料、約束及載荷的確定52-53
• 4.3.3 網(wǎng)格劃分及有限元分析53-54
• 4.3.4 對(duì)求解結(jié)果分析54
• 4.3.5 基于COSMOS/Works的對(duì)比分析54-56
• 4.4 截割頭分布參數(shù)的分析56-63
• 4.4.1 煤巖的破碎模式56-57
• 4.4.2 螺旋線上導(dǎo)程、切割深度與其它參數(shù)的關(guān)系57-60
• 4.4.3 截割頭齒尖方位角θ的分布分析60-63
• 4.5 掘進(jìn)機(jī)截割頭的參數(shù)分析小結(jié)63-65
• 5 縱軸式掘進(jìn)機(jī)截割頭的仿真分析65-79
• 5.1 縱軸式掘進(jìn)機(jī)簡(jiǎn)化模型的建立65-66
• 5.2 ADAMS中掘進(jìn)機(jī)模型的建立66-72
• 5.2.1 簡(jiǎn)介66
• 5.2.2 Adams座標(biāo)系說(shuō)明66-67
• 5.2.3 ADAMS運(yùn)動(dòng)學(xué)分析理論67-68
• 5.2.4 ADAMS運(yùn)動(dòng)學(xué)方程的求解算法68-69
• 5.2.5 ADAMS動(dòng)力學(xué)方程69-72
• 5.3 掘進(jìn)機(jī)模型的導(dǎo)入72
• 5.4 掘進(jìn)機(jī)截齒的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真72-77
• 5.4.1 方案設(shè)定72-74
• 5.4.2 擺臂速度變化對(duì)截割頭截割性能的影響74-76
• 5.4.3 掘進(jìn)機(jī)的模態(tài)分析76-77
• 5.5 本章小結(jié)77-79
• 6 總結(jié)與展望79-80
• 參考文獻(xiàn)80-83
• 致謝83-84
• 作者簡(jiǎn)介84
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文84

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 王穎;閆炳雷;馬璐;;掘進(jìn)機(jī)截齒不同角度工況的有限元分析[J];煤礦機(jī)械;2012年05期

2 劉英林;;EBZ-135掘進(jìn)機(jī)截割頭結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];煤炭工程;2011年09期

3 陸新曉;王德明;任萬(wàn)興;胡方坤;王和堂;;掘進(jìn)面產(chǎn)塵機(jī)理及粉塵遷移規(guī)律的研究分析[J];煤礦開采;2012年05期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 林其岳;螺旋鉆采煤機(jī)鉆具的參數(shù)研究及優(yōu)化[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2009年

2 王乘云;基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的掘進(jìn)機(jī)截割部振動(dòng)特性研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2009年

3 周游;EBZ45型掘進(jìn)機(jī)截割頭參數(shù)改進(jìn)設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)仿真分析[D];中南大學(xué);2011年

4 朱家祥;EBZ-160型掘進(jìn)機(jī)內(nèi)伸縮臂參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];安徽理工大學(xué);2010年

5 潘先峰;EBZ-255型掘進(jìn)機(jī)截割頭截割性能研究[D];安徽理工大學(xué);2011年

6 吳蘭艷;縱軸式掘進(jìn)機(jī)鎬型截齒等壽命研究[D];安徽理工大學(xué);2010年

7 樸京愛;螺旋鉆采煤機(jī)鉆頭的載荷譜分析[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2011年

8 閆建偉;掘進(jìn)機(jī)割巖的截齒安裝角度研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2011年

9 蘭曉鋒;EBZ-135型懸臂式掘進(jìn)機(jī)截割頭結(jié)構(gòu)的改進(jìn)[D];太原理工大學(xué);2010年

10 殷歡星;掘進(jìn)機(jī)自磨銳截齒的設(shè)計(jì)及研究[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：懸臂式縱軸掘進(jìn)機(jī)截齒分布研究及仿真，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：313483