支撐式?jīng)_擊破巖掘進機振動響應(yīng)的研究.pdf

1、為改善目前掘進機截割巖石存在的截齒損耗多、進尺速度慢、機器噸位大、造價高、截割經(jīng)濟性差的現(xiàn)狀，以滿足中小型礦井巖石掘進機機械化的急需，開發(fā)適應(yīng)性強、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、維修方便的巖石掘進機是煤礦井下巖石掘進亟待解決的問題。
　　本論文是導師主持的有關(guān)支撐式?jīng)_擊破巖掘進機開發(fā)課題的部分內(nèi)容，本人有幸參與了該機總體結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計工作，并對支撐式?jīng)_擊破巖掘進機的振動響應(yīng)進行了研究。
　　本文首先介紹了支撐式?jīng)_擊破巖掘進機的結(jié)構(gòu)組成

2、、各主要機構(gòu)的工作原理，并分析了其特點，給出了主要技術(shù)參數(shù)。
　　為研究其性能、探究支撐式?jīng)_擊破巖掘進機在隨機載荷作用下垂向、縱向、橫向三個方向的振動響應(yīng)特性，根據(jù)多體動力學理論，建立了三個方向的多體動力學模型，利用拉格朗日法推導出了三個方向運動學方程的矩陣形式。根據(jù)虛擬激勵法構(gòu)造虛擬載荷，得到三個方向相應(yīng)的虛擬響應(yīng)。分析確定了破碎錘隨機沖擊載荷，應(yīng)用Matlab/Simulink進行仿真，得到該機三個方向的相應(yīng)工況下破碎錘、支臂

3、和機身的振動響應(yīng)。
　　結(jié)果顯示，在該隨機激勵作用下，該機三個方向的振幅都是破碎錘最大，支臂次之，機身最小;橫向?qū)?yīng)的工況振動最大，垂向較大，縱向最小，與實際情況相符。分析位移功率譜可知，破碎錘達到最大位移時的低頻接近其固有頻率，是導致該機振動的主要根源。利用控制變量法，逐一改變質(zhì)量、剛度、阻尼、臂長參數(shù)，對比仿真結(jié)果，找到以上參數(shù)的變化對該機振動的影響，為改善其振動提供參考。利用細菌覓食優(yōu)化算法對剛度系數(shù)進行優(yōu)化，得到適宜范圍內(nèi)