車載煤炭采樣機(jī)制樣裝置設(shè)計(jì)與虛擬樣機(jī)仿真
本文關(guān)鍵詞:車載煤炭采樣機(jī)制樣裝置設(shè)計(jì)與虛擬樣機(jī)仿真
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【摘要】:車載煤炭采樣機(jī)作為一種新型移動式采制樣設(shè)備,在實(shí)際工作中可形成一個流動的采制樣平臺,不僅可以克服固定式采制樣裝置受地域限制的影響,還可以避免傳統(tǒng)人力采樣費(fèi)時(shí)費(fèi)力、采樣深度不足等缺點(diǎn),具有采樣范圍廣、采樣效率高、采樣方式靈活等優(yōu)點(diǎn),將成為未來采制樣機(jī)械發(fā)展的必然趨勢。車載煤炭采樣機(jī)的主要功能是采樣和制樣,本文主要完成制樣裝置的設(shè)計(jì)和仿真。針對制樣裝置在實(shí)際工作中遇到的定位不準(zhǔn)、裝夾不穩(wěn)、桶蓋易破損等現(xiàn)象,主要完成了以下工作:首先,查閱資料了解制樣裝置的工作原理和設(shè)計(jì)要求,并結(jié)合實(shí)際工況完成了制樣裝置的整體結(jié)構(gòu)(包括傳動機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu)和封裝機(jī)構(gòu))設(shè)計(jì);然后,在UG軟件中建立制樣裝置三維實(shí)體模型,并進(jìn)行了虛擬裝配和干涉檢查,驗(yàn)證了模型的正確性;接下來,建立工作臺系統(tǒng)的力學(xué)振動模型和動力學(xué)微分方程,利用ABAQUS軟件求解了工作臺前六階固有頻率和模態(tài)振型,并對轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),避免了共振的產(chǎn)生;計(jì)算了傳動系統(tǒng)的傳遞函數(shù),并在MATLAB/Simulink軟件中建立傳動系統(tǒng)的仿真框圖,得到了制樣裝置在傳遞間隙影響下的動載響應(yīng)曲線,驗(yàn)證了傳動系統(tǒng)運(yùn)動的平穩(wěn)性;最后,將UG中的三維模型導(dǎo)入到ADAMS中建立制樣裝置的虛擬樣機(jī),分別對傳動機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu)和封裝機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)仿真,得到并分析了主要運(yùn)動構(gòu)件的運(yùn)動曲線和受力曲線,驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的正確性和受力情況的合理性;在ABAQUS中對抓蓋機(jī)構(gòu)關(guān)鍵部件進(jìn)行柔性化處理,然后導(dǎo)到ADAMS中完成了剛?cè)狁詈下?lián)合仿真,得到了抓蓋機(jī)構(gòu)在三個坐標(biāo)軸上的振動曲線,驗(yàn)證了封裝過程的平穩(wěn)性。本設(shè)計(jì)解決了實(shí)際制樣過程中所遇到的問題,實(shí)現(xiàn)了制樣過程的平順、穩(wěn)定和準(zhǔn)確,為物理樣機(jī)的試驗(yàn)提供了重要的數(shù)據(jù)支持,同時(shí)虛擬樣機(jī)技術(shù)的引入對煤礦機(jī)械的設(shè)計(jì)和研發(fā)具有重要的參考價(jià)值。
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【學(xué)位授予單位】:西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TD402
【目錄】:
- 摘要2-3
- Abstract3-7
- 1 緒論7-12
- 1.1 課題研究背景及意義7-8
- 1.2 煤炭采樣機(jī)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-10
- 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀8
- 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀8-10
- 1.3 虛擬樣機(jī)技術(shù)與制樣裝置的研究10-11
- 1.4 論文研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排11-12
- 2 制樣裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算12-24
- 2.1 車載煤炭采樣機(jī)概述12-13
- 2.2 車載煤炭采樣機(jī)制樣裝置總體方案設(shè)計(jì)13-15
- 2.3 傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)15-17
- 2.4 轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)17-19
- 2.4.1 料桶轉(zhuǎn)盤的設(shè)計(jì)17-18
- 2.4.2 定位夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)18-19
- 2.5 封裝機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)19-23
- 2.5.1 封裝機(jī)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)19-20
- 2.5.2 卡爪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20
- 2.5.3 卡爪機(jī)構(gòu)鉸接點(diǎn)位置計(jì)算20-23
- 2.6 本章小結(jié)23-24
- 3 制樣裝置參數(shù)化建模與虛擬裝配24-32
- 3.1 概述24
- 3.2 制樣裝置關(guān)鍵部件建模24-29
- 3.2.1 參數(shù)法建模24-28
- 3.2.2 草圖法建模28-29
- 3.3 制樣裝置虛擬裝配29-31
- 3.3.1 虛擬裝配技術(shù)29-30
- 3.3.2 UG虛擬裝配30-31
- 3.3.3 干涉檢查31
- 3.4 本章小結(jié)31-32
- 4 制樣裝置動態(tài)特性分析32-43
- 4.1 結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析簡介32
- 4.2 制樣裝置數(shù)學(xué)建模的建立32-33
- 4.2.1 制樣裝置力學(xué)振動模型的建立32-33
- 4.2.2 制樣裝置動力學(xué)微分方程的建立33
- 4.3 制樣裝置固有頻率的計(jì)算33-36
- 4.4 回轉(zhuǎn)臺模態(tài)分析36-38
- 4.5 優(yōu)化設(shè)計(jì)38-39
- 4.6 傳動間隙影響特性分析39-42
- 4.7 本章小結(jié)42-43
- 5 ADAMS虛擬樣機(jī)仿真分析43-62
- 5.1 ADAMS虛擬樣機(jī)技術(shù)43
- 5.2 制樣裝置虛擬樣機(jī)的建立43-47
- 5.2.1 三維模型的轉(zhuǎn)換與導(dǎo)入43-44
- 5.2.2 創(chuàng)建運(yùn)動副和驅(qū)動44-45
- 5.2.3 添加接觸力45-46
- 5.2.4 模型檢驗(yàn)46-47
- 5.3 制樣裝置運(yùn)動學(xué)分析47-52
- 5.3.1 制樣裝置驅(qū)動函數(shù)的編寫47-48
- 5.3.2 運(yùn)動曲線的添加與分析48-52
- 5.4 制樣裝置動力學(xué)分析52-61
- 5.4.1 轉(zhuǎn)臺主軸受力分析54-56
- 5.4.2 槽輪機(jī)構(gòu)仿真分析56-57
- 5.4.3 抓蓋機(jī)構(gòu)受力分析57-58
- 5.4.4 抓蓋機(jī)構(gòu)振動學(xué)仿真分析58-61
- 5.5 本章小結(jié)61-62
- 6 結(jié)論與展望62-64
- 6.1 結(jié)論62
- 6.2 展望62-64
- 致謝64-65
- 參考文獻(xiàn)65-68
- 附錄68
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:535073
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