針對(duì)煤礦井下錨桿支護(hù)時(shí)需要人工布網(wǎng)、人工鉆錨存在的作業(yè)環(huán)境差、勞動(dòng)強(qiáng)度大、支護(hù)效率低等問(wèn)題,提出了一種由掘進(jìn)機(jī)器人、超前支護(hù)機(jī)器人和鉆錨機(jī)器人構(gòu)成的煤礦掘進(jìn)機(jī)器人系統(tǒng),旨在提高煤礦井下支護(hù)效率,降低井下工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度,最大限度的解放生產(chǎn)力。本文主要研究鉆錨機(jī)器人自動(dòng)鉆錨單元。（1）設(shè)計(jì)了煤礦掘進(jìn)機(jī)器人系統(tǒng)總體方案,提出了掘進(jìn)機(jī)器人、超前支護(hù)機(jī)器人和鉆錨機(jī)器人基本結(jié)構(gòu)、工作原理以及協(xié)作機(jī)制。（2）設(shè)計(jì)了集自動(dòng)鉆錨單元、布網(wǎng)單元于一體的鉆錨機(jī)器人總體方案,提出了一種新型的自動(dòng)鉆錨單元,給出了其工作原理,該單元具有自動(dòng)換鉆、鉆進(jìn)、安裝錨桿等功能。（3）設(shè)計(jì)了自動(dòng)鉆錨單元的關(guān)鍵零部件,對(duì)電機(jī)和液壓缸進(jìn)行了選型計(jì)算。利用三維建模軟件SolidWorks,建立了鉆錨機(jī)器人以及自動(dòng)鉆錨單元的三維實(shí)體模型。（4）將鉆錨機(jī)器人自動(dòng)鉆錨單元各部件三維實(shí)體模型導(dǎo)入到有限元分析軟件ANSYS中,并建立其靜力學(xué)仿真模型,對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核、結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析、模態(tài)分析以及疲勞強(qiáng)度分析等。（5）對(duì)自動(dòng)鉆錨單元進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析,并將自動(dòng)鉆錨單元三維實(shí)體模型導(dǎo)入運(yùn)動(dòng)學(xué)分析軟件ADAMS中,對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化處理、添加約束和... 

【文章來(lái)源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外錨桿支護(hù)設(shè)備研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外錨桿支護(hù)設(shè)備研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)錨桿支護(hù)設(shè)備研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線
        1.3.1 本文主要研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 本文技術(shù)路線
2 煤礦掘進(jìn)機(jī)器人系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
    2.1 煤礦掘進(jìn)機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.1.1 掘進(jìn)機(jī)器人設(shè)計(jì)
        2.1.2 超前支護(hù)機(jī)器人設(shè)計(jì)
        2.1.3 鉆錨機(jī)器人設(shè)計(jì)
    2.2 鉆錨機(jī)器人自動(dòng)鉆錨單元設(shè)計(jì)
        2.2.1 自動(dòng)鉆錨單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作原理
        2.2.2 自動(dòng)鉆錨單元靜力學(xué)分析
        2.2.3 自動(dòng)鉆錨單元運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真分析
    2.3 本章小結(jié)
3 自動(dòng)鉆錨單元機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建模
    3.1 自動(dòng)鉆錨單元機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求
    3.2 自動(dòng)鉆錨單元整體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.2.1 SolidWorks三維建模軟件的介紹
        3.2.2 自動(dòng)鉆錨單元整體三維建模
    3.3 自動(dòng)鉆錨單元主要部件機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.3.1 自動(dòng)上錨桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
        3.3.2 自動(dòng)鉆錨機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
    3.4 自動(dòng)鉆錨單元電機(jī)的選型計(jì)算
    3.5 自動(dòng)鉆錨單元液壓缸的選型計(jì)算
    3.6 本章小結(jié)
4 自動(dòng)鉆錨單元靜力學(xué)分析
    4.1 有限元分析理論概述
        4.1.1 ANSYS Workbench軟件的介紹
        4.1.2 有限元分析原理
    4.2 自動(dòng)鉆錨單元關(guān)鍵部件的校核
        4.2.1 鉆桿的校核
        4.2.2 液壓臂上底盤(pán)的校核
    4.3 液壓臂上底盤(pán)模態(tài)分析
        4.3.1 導(dǎo)入模型并劃分網(wǎng)格
        4.3.2 加載并求解模態(tài)
    4.4 液壓臂底盤(pán)的校核及結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)
        4.4.1 液壓臂底盤(pán)的校核
        4.4.2 液壓臂底盤(pán)結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)
    4.5 液壓臂底盤(pán)的疲勞壽命分析
    4.6 鉆錨機(jī)構(gòu)的校核
    4.7 本章小結(jié)
5 自動(dòng)鉆錨單元運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真分析
    5.1 ADAMS軟件及其理論基礎(chǔ)介紹
        5.1.1 ADAMS軟件介紹
        5.1.2 ADAMS理論基礎(chǔ)概述
    5.2 自動(dòng)鉆錨單元運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型的建立
        5.2.1 虛擬樣機(jī)模型的導(dǎo)入
        5.2.2 約束與驅(qū)動(dòng)的添加
    5.3 自動(dòng)鉆錨單元運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)及分析
    5.4 自動(dòng)鉆錨單元?jiǎng)恿W(xué)仿真實(shí)驗(yàn)及分析
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：3188204