本文關(guān)鍵詞：懸臂式掘進(jìn)機(jī)截割部液壓系統(tǒng)改進(jìn)及仿真研究

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【摘要】：懸臂式掘進(jìn)機(jī)作為井下巷道掘進(jìn)的主要設(shè)備之一,是集截割、行走、裝載及運(yùn)輸于一體的綜采設(shè)備,它的發(fā)展使得礦井巷道的掘進(jìn)速度和效率大幅度提高。截割部作為懸臂式掘進(jìn)機(jī)的核心部件,承擔(dān)著整個(gè)巷道的截割任務(wù),為截割過程提供足夠的截割力,其性能好壞直接影響到掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)效率、開挖面的形狀和使用壽命。液壓系統(tǒng)作為截割部關(guān)鍵控制系統(tǒng)之一,其控制性能直接決定著懸臂式掘進(jìn)機(jī)整體性能,因此對(duì)懸臂式掘進(jìn)機(jī)截割部液壓控制系統(tǒng)的研究對(duì)我國(guó)掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展具有重要意義。本文以懸臂式掘進(jìn)機(jī)截割部液壓系統(tǒng)為研究對(duì)象,首先,對(duì)截割頭載荷進(jìn)行了理論研究,得到了理論載荷的變化曲線,針對(duì)掘進(jìn)機(jī)的工況特點(diǎn),通過仿真分析得到了最優(yōu)參數(shù)下截割頭載荷的變化曲線,通過仿真計(jì)算對(duì)理論研究結(jié)論進(jìn)行了驗(yàn)證。其次,針對(duì)改進(jìn)后的液壓系統(tǒng),著重探究了截割部液壓系統(tǒng)的控制模式,完成了液壓系統(tǒng)的原理設(shè)計(jì)。再次,對(duì)主要元件的仿真模型進(jìn)行了建立,建立了液壓系統(tǒng)在不同控制方式時(shí)的仿真計(jì)算模型,通過仿真分析,驗(yàn)證了改進(jìn)后液壓系統(tǒng)的合理性,同時(shí),探究了不同控制方式下液壓缸的速度與壓力動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性和控制特性的變化規(guī)律。最后,針對(duì)懸臂式掘進(jìn)機(jī)在截割過程中經(jīng)常遇到突變載荷的工況,也為了對(duì)改進(jìn)后的液壓系統(tǒng)性能進(jìn)行評(píng)價(jià),引入了液壓系統(tǒng)順應(yīng)特性的概念,參考工程實(shí)際參數(shù)對(duì)改進(jìn)前后的液壓系統(tǒng)進(jìn)行了順應(yīng)性研究,得到了改進(jìn)前后液壓系統(tǒng)整體順應(yīng)性的變化曲線,同時(shí)得到了主要元件對(duì)液壓系統(tǒng)順應(yīng)性影響的變化曲線,驗(yàn)證了改進(jìn)后液壓系統(tǒng)的合理性。本文的研究方法及結(jié)論為掘進(jìn)機(jī)的設(shè)計(jì)及優(yōu)化提供了借鑒,且對(duì)工程實(shí)際有一定的指導(dǎo)作用。
【關(guān)鍵詞】：懸臂式掘進(jìn)機(jī) 截割部 液壓系統(tǒng) 建模 聯(lián)合仿真 PID 模糊PID 順應(yīng)特性
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD421.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.1.1 課題研究背景10
• 1.1.2 課題研究意義10-11
• 1.2 掘進(jìn)機(jī)及液壓系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 掘進(jìn)機(jī)發(fā)展概況12-14
• 1.2.2 掘進(jìn)機(jī)液壓技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 課題來源及主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 第2章 截割頭載荷理論分析及優(yōu)化17-32
• 2.1 掘進(jìn)機(jī)的工況分析17
• 2.2 截割頭載荷理論分析17-21
• 2.2.1 單齒載荷理論計(jì)算17-18
• 2.2.2 截割頭整體載荷理論計(jì)算18-21
• 2.3 截割頭關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)分析21-22
• 2.4 截割頭載荷仿真分析22-31
• 2.4.1 截割頭有限元仿真優(yōu)化23-26
• 2.4.2 截割頭載荷仿真計(jì)算26-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第3章 截割部液壓系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)計(jì)32-43
• 3.1 傳統(tǒng)截割部液壓系統(tǒng)原理32-33
• 3.2 截割部液壓系統(tǒng)主要參數(shù)確定33
• 3.3 截割部液壓系統(tǒng)控制模式選擇33-34
• 3.4 截割部液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)34-41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 第4章 截割部液壓系統(tǒng)仿真分析43-61
• 4.1 主要元件仿真模型建立43-47
• 4.1.1 變量泵仿真模型43-44
• 4.1.2 比例溢流閥仿真模型44-45
• 4.1.3 比例調(diào)速閥仿真模型45-46
• 4.1.4 液壓缸及負(fù)載仿真模型46-47
• 4.2 傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)仿真47-49
• 4.2.1 液壓系統(tǒng)仿真模型建立48
• 4.2.2 速度仿真48
• 4.2.3 壓力仿真48-49
• 4.3 改進(jìn)后液壓系統(tǒng)閉環(huán)控制仿真49-52
• 4.3.1 閉環(huán)控制仿真模型建立49-50
• 4.3.2 速度閉環(huán)控制仿真50-51
• 4.3.3 壓力閉環(huán)控制仿真51-52
• 4.4 改進(jìn)后液壓系統(tǒng)PID控制仿真52-56
• 4.4.1 PID控制仿真模型的建立52-54
• 4.4.2 PID參數(shù)優(yōu)化54
• 4.4.3 速度PID控制仿真54-55
• 4.4.4 壓力PID控制仿真55-56
• 4.5 改進(jìn)后液壓系統(tǒng)模糊PID控制仿真56-60
• 4.5.1 模糊PID控制器設(shè)計(jì)56-57
• 4.5.2 模糊PID控制仿真模型建立57-58
• 4.5.3 速度模糊PID控制仿真58-59
• 4.5.4 壓力模糊PID控制仿真59-60
• 4.6 本章小結(jié)60-61
• 第5章 截割部液壓系統(tǒng)順應(yīng)性分析61-74
• 5.1 順應(yīng)性描述61-68
• 5.1.1 順應(yīng)性含義61-62
• 5.1.2 順應(yīng)性影響因素62-63
• 5.1.3 順應(yīng)性公式表達(dá)63-68
• 5.2 液壓系統(tǒng)順應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo)分析68-69
• 5.3 液壓系統(tǒng)突變載荷順應(yīng)性仿真分析69-72
• 5.3.1 改進(jìn)液壓系統(tǒng)順應(yīng)性仿真70-71
• 5.3.2 傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)順應(yīng)性仿真71-72
• 5.4 本章小結(jié)72-74
• 結(jié)論74-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果80-81
• 致謝81

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1 汪勝陸;孟國(guó)營(yíng);田R，

本文編號(hào)：895201