本文關鍵詞：超大功率繩鋸機關鍵技術研究與設計

  更多相關文章： 組合式開采 超大功率繩鋸 TRIZ理論 FMEA和FTA綜合分析法 可靠性設計 PID控制

【摘要】：為解決現(xiàn)有礦山荒料開采工藝的開采效率低、成本高、準備時間長等問題,提出一種新的開采工藝——三步法二機型組合式荒料開采,用兩種規(guī)格串珠繩鋸機組合開采,即工作直徑分別為Φ30mm和Φ11.4mm的串珠繩組合使用,新開采工藝中關鍵技術裝備為132kW礦山荒料開采用繩鋸機。本文對超大功率繩鋸機進行關鍵技術研究與設計,主要內(nèi)容如下:基于可靠性設計理論方法及所需產(chǎn)品功能、結構分析,提出礦山荒料開采用超大功率繩鋸機的設計流程及設計要求;提出并深入分析三步法二機型組合式荒料開采工藝,確定繩鋸機的技術參數(shù)、性能及工作流程;通過需求?功能?原理?結構的循環(huán)映射將繩鋸機總功能進行模塊劃分,提出繩鋸機機械結構總體方案及主軸恒轉速、恒電流的PID控制方案。結合已有型號繩鋸機的工作現(xiàn)狀及結構特點,運用薄弱環(huán)節(jié)FMEA和FTA綜合分析法診斷和預測繩鋸機不正常工作的薄弱環(huán)節(jié);采用TRIZ創(chuàng)新問題解決理論對薄弱環(huán)節(jié)的關鍵機械結構,即進給機構、主動輪位置調(diào)整機構進行創(chuàng)新設計;通過對各模塊尺寸綜合,應用UG完成礦山開采用超大功率繩鋸機整機的三維圖設計。應用有限元法對關鍵件——主電機托板進行力學分析、優(yōu)化設計和可靠性驗證分析。利用ANSYS Workbench與UG軟件關聯(lián),實現(xiàn)UG三維模型參數(shù)化設計、CAE分析的協(xié)同;基于試驗技術(Design of Exploration)對托板進行優(yōu)化設計,采用結構可靠性分析法在Workbench軟件的PDS(Probability Design System)平臺中完成對優(yōu)化后托板結構的可靠性分析�；诳煽啃岳碚摰�132kW超大功率繩鋸機整機控制系統(tǒng)研究與設計。通過對主電機恒轉速、恒電流的PID控制及水位檢測儀的實時監(jiān)測等,實現(xiàn)礦山開采用繩鋸機自動分段切割、斷繩/缺水停機保護等功能。
【關鍵詞】：組合式開采 超大功率繩鋸 TRIZ理論 FMEA和FTA綜合分析法 可靠性設計 PID控制
【學位授予單位】：華僑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD42
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題的背景與意義9-10
• 1.2 礦山荒料開采用繩鋸機及工藝概述10-14
• 1.2.1 礦山荒料開采用繩鋸機鋸切方式11-12
• 1.2.2 礦山荒料開采用繩鋸機鋸切特點12-13
• 1.2.3 礦山荒料開采工藝13-14
• 1.3 金剛石繩鋸機研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.1 國外金剛繩鋸機研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.2 國內(nèi)金剛石繩鋸機研究現(xiàn)狀16
• 1.4 課題來源、研究內(nèi)容16-19
• 1.4.1 課題來源16-17
• 1.4.2 研究的內(nèi)容17-19
• 第2章 超大功率繩鋸機可靠性設計理論方法與總體方案研究19-33
• 2.1 超大功率繩鋸機可靠性設計基礎理論及方法研究19-23
• 2.1.1 薄弱環(huán)節(jié)綜合分析法20-21
• 2.1.2 TRIZ創(chuàng)新問題解決理論21
• 2.1.3 結構可靠性原理21-23
• 2.2 超大功率繩鋸機方案設計流程及設計要求分析23-27
• 2.2.1 設計流程23-25
• 2.2.2 設計要求25-27
• 2.3 超大功率繩鋸機總體方案設計27-32
• 2.3.1 模塊劃分原則27-28
• 2.3.2 總體方案模塊劃分28-29
• 2.3.3 超大功率繩鋸機機械結構總體方案29-30
• 2.3.4 超大功率繩鋸機自動控制系統(tǒng)方案30-32
• 2.4 本章小結32-33
• 第3章 基于TRIZ理論的關鍵機械機構設計33-45
• 3.1 薄弱環(huán)節(jié)分析33-35
• 3.2 進給機構設計35-39
• 3.2.1 75kW繩鋸機進給機構分析35
• 3.2.2 進給機構創(chuàng)新設計35-37
• 3.2.3 傳動軸計算37-39
• 3.3 主動輪設計39-40
• 3.4 主動輪位置調(diào)整機構設計40-43
• 3.4.1 75kW繩鋸機主動輪位置調(diào)整機構分析40-41
• 3.4.2 主動輪位置調(diào)整機構創(chuàng)新設計41-43
• 3.5 本章小結43-45
• 第4章 基于結構可靠性原理的主電機托板力學分析與驗證45-59
• 4.1 托板模型構建45
• 4.2 托板受力及約束45-46
• 4.3 托板靜力分析46-49
• 4.4 托板模態(tài)分析49-52
• 4.4.1 模態(tài)分析相關理論49-50
• 4.4.2 托板的模態(tài)分析50-52
• 4.5 托板優(yōu)化設計52-55
• 4.5.1 優(yōu)化設計的基本原理52
• 4.5.2 優(yōu)化變量與優(yōu)化目標的確定52-53
• 4.5.3 優(yōu)化結果及分析53-55
• 4.6 托板可靠性驗證55-58
• 4.7 本章小結58-59
• 第5章 基于主軸恒轉速、恒電流PID控制的系統(tǒng)設計59-69
• 5.1 控制系統(tǒng)總體方案59-61
• 5.1.1 控制系統(tǒng)功能分析59-60
• 5.1.2 控制方式的選擇60
• 5.1.3 控制系統(tǒng)整體結構60-61
• 5.2 控制系統(tǒng)硬件設計61-65
• 5.2.1 系統(tǒng)硬件選型61-63
• 5.2.2 系統(tǒng)硬件電路設計63-65
• 5.3 控制系統(tǒng)軟件設計65-67
• 5.4 本章小結67-69
• 第6章 超大功率繩鋸機的試制及其性能測試69-75
• 6.1 繩鋸機樣機及串珠繩的試制69-72
• 6.1.1 繩鋸機樣機的試制69-71
• 6.1.2 Φ30mm金剛石串珠繩的試制71
• 6.1.3 超大功率繩鋸機工作流程71-72
• 6.2 系統(tǒng)調(diào)試及運行性能測試72-74
• 6.2.1 控制系統(tǒng)硬件檢查72
• 6.2.2 調(diào)試72-73
• 6.2.3 空載運行測試73-74
• 6.2.4 試切運行測試74
• 6.3 本章小結74-75
• 第7章 總結與展望75-79
• 參考文獻79-83
• 致謝83-85
• 附錄A 繩鋸機重點零部件FMEA分析表85-87
• 個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文及研究成果87

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本文編號：579462