井下煤倉清倉機(jī)器人機(jī)械臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與新型清倉技術(shù)研究.pdf

1、中國是一個(gè)煤炭生產(chǎn)大國，煤礦井下煤倉是井下煤炭運(yùn)輸?shù)难屎聿课?，傳統(tǒng)的清倉方式為人工清倉，其勞動(dòng)強(qiáng)度大，且倉內(nèi)有有毒氣體和倉壁塌方等一直是一個(gè)難解決的問題，清倉機(jī)器人的出現(xiàn)無疑可以實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化清倉，提高清倉安全性。本文介紹了機(jī)器人清倉技術(shù)，由于機(jī)械臂是清倉機(jī)器人的主要組成部分，分別承擔(dān)支撐和工作任務(wù)，本文主要介紹了可伸縮的支撐臂和工作臂的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和新型清倉技術(shù)。
　　本文對(duì)國內(nèi)外清潔機(jī)器人的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)機(jī)械臂

2、的伸縮機(jī)構(gòu)進(jìn)行了選型計(jì)算，選擇了適合井下煤倉內(nèi)部結(jié)構(gòu)條件的伸縮機(jī)構(gòu)。機(jī)械臂分為支撐伸縮臂和工作伸縮臂，一個(gè)負(fù)責(zé)支撐另一個(gè)負(fù)責(zé)工作。我們使用三維建模軟件UG繪制了機(jī)械臂的三維模型并且裝配起來為下面的有限元分析和動(dòng)力學(xué)分析做準(zhǔn)備。
　　在機(jī)械臂的工作過程中，主要承受支撐反力和鏟煤阻力，因其工作環(huán)境復(fù)雜，受力情況多變，需要確定其應(yīng)力和應(yīng)變情況?；诖诉\(yùn)用ANASYS軟件對(duì)煤倉清倉機(jī)器人的機(jī)械臂的主要受力部件進(jìn)行靜力學(xué)分析。支撐伸縮臂主要

3、對(duì)支撐前端在受載荷的情況下的變形和應(yīng)力等做了分析，工作臂主要是對(duì)應(yīng)著煤鏟的運(yùn)動(dòng)在煤鏟所處的幾個(gè)特殊部位做了工況分析。通過應(yīng)力分布圖我們可以清楚的看到最大應(yīng)力區(qū)和最大位移區(qū)，分析結(jié)果為其進(jìn)一步的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。
　　將三維建模軟件UG所建立的機(jī)器人機(jī)械臂模型，采用Parasolid格式導(dǎo)入到軟件ADAMS中，在ADAMS下對(duì)清倉機(jī)器人機(jī)械臂的工作過程和運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)進(jìn)行仿真分析；利用ADAMS將機(jī)械臂上各個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)所受力的仿真曲線