首页> 中文学位 >井下装载机工作装置性能提升及结构优化研究
【6h】

井下装载机工作装置性能提升及结构优化研究

代理获取

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 井下装载机工作装置概述

1.1.1 井下装载机工作装置的结构

1.1.2 工作装置连杆机构的结构形式及其特点

1.2 井下装载机工作装置的研究现状

1.2.1 工作装置连杆机构的研究

1.2.2 工作装置结构性能研究

1.2.3 工作装置动态分析与设计研究

1.3 课题来源、选题意义及主要研究内容

第二章 井下装载机工作装置优化设计

2.1 井下装载机工作装置设计基础

2.1.1 井下装载机工作装置的基本概念

2.1.2 工作装置的典型作业工况

2.1.3 工作装置设计的基本要求

2.2 铰链四连杆机构运动学分析

2.3 优化算法的介绍和选取

2.3.1 优化算法介绍

2.3.2 优化算法的选取

2.4 工作装置六杆机构的优化设计

2.4.1 井下装载机工作装置性能评价指标的定义

2.4.2 井下装载机工作装置性能参数的定量计算分析

2.4.3 六杆机构优化设计数学模型的建立

2.4.4 优化求解

2.4.5 优化后工作装置性能分析

2.5 小结

第三章 工作装置优化设计软件的开发研究

3.1 工作装置运动状态图的绘制

3.1.1 工作装置分析模型的建立

3.1.2 工作装置动态显示与运动仿真的实现与编程

3.2 工作装置性能参数数字化求解

3.2.1 工作装置性能参数的编程求解思想

3.2.2 工作装置性能参数的计算程序

3.3 工作装置数字优化软件的开发

3.3.1 软件开发平台和编程语言介绍

3.3.2 工作装置优化设计软件功能介绍

3.3.3 应用实例

3.4 小结

第四章 工作装置多刚体运动学与动力学仿真分析

4.1 仿真软件的选择

4.2 井下装载机工作装置虚拟样机模型的建立

4.2.1 工作装置三维几何模型的建立

4.2.2 添加约束和驱动

4.2.3 施加载荷

4.3 工作装置多体系统运动学与动力学仿真结果分析

4.3.1 工作装置多体系统运动学分析

4.3.2 工作装置多体系统动力学分析

4.4 优化后工作机构动力学分析

4.5 工作装置运动学和动力学仿真结果分析

4.6 小结

第五章 工作装置有限元分析研究

5.1 有限元模型的建立

5.1.1 工作装置有限元模型的建立

5.1.2 整车有限元模型的建立

5.2 有限元分析

5.2.1 有限元模型的导入

5.2.2 有限元模型的网格化

5.2.3 作用力的确定

5.2.4 边界条件的确定

5.2.5 有限元模型分析计算结果

5.2.6 有限元计算结果分析

5.3 连杆机构优化后工作装置有限元分析

5.3.1 连杆机构优化后工作装置有限元分析

5.3.2 耳板尺寸对工作装置应力水平的影响

5.4 小结

第六章 装载机铲斗齿尖运动轨迹测试实验

6.1 实验目的

6.2 测试方法

6.3 实验条件

6.4 数据分析与处理

6.5 测试结果及分析

6.6 小结

第七章 全文总结与展望

7.1 全文总结

7.2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间主要的研究成果

附录

展开▼

摘要

井下装载机是地下矿山无轨采掘作业必备的主体设备之一,它依靠自身工作装置的运动来完成物料的装、运、卸,因此工作装置的结构和性能直接影响整机的工作尺寸和性能参数。工作装置设计包括连杆机构的结构参数设计和工作装置各部件的结构设计。本文以某型号井下装载机工作装置为例,对其连杆机构的结构参数进行优化设计。针对Z型反转六杆机构结构特点,设计开发了连杆机构优化设计软件,而后分别对优化前后工作装置进行多刚体运动学和动力学仿真分析,并对在静态载荷下工作装置的受力状况进行有限元分析。主要研究内容包括:
   ⑴对工作装置三维立体模型进行处理,推导出杆系几何结构基本关系式,建立连杆机构优化设计数学模型,采用约束复合形法的改进算法,对连杆机构结构参数进行优化,优化之后工作装置的动力性能和卸料性能得到不同程度的提高。
   ⑵结合工作装置六杆机构特点,利用MATLAB软件GUIDE平台,设计开发了集井下装载机工作装置运动仿真、动态显示、齿尖运动轨迹及性能曲线和数据自动生成于一体的优化设计软件,通过对某型号井下装载机优化前后工作装置运动分析仿真计算对比和装载机铲斗齿尖运动轨迹的测量实验,验证了所开发软件的正确性和可靠性。
   ⑶建立了井下装载机工作装置虚拟样机数字模型,对优化设计前后工作装置进行多刚体运动学和动力学仿真计算,获得工作装置各重要杆件和铰接点的运动特性和动力学特性,精确地反映了井下装载机工作装置的实际运动过程和受力状态,为更加合理地进行各构件质量的分配和强度分析计算提供了重要依据。
   ⑷建立了井下装载机工作装置有限元模型,对典型工况进行静力学分析,找出工作装置应力集中处和应力最大值,并通过对工作装置反复修改、重新建模、计算,确定动力学修改最佳方案,使工作装置的应力状态达到最佳水平。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号