潛孔鉆機運動學仿真與整機穩(wěn)定性分析.pdf

1、潛孔鉆機憑借其獨特的鑿巖鉆孔特點，已經成為礦山、水利、國防等工程建設中的重要鉆孔設備。在國內，研發(fā)制造潛孔鉆機的企業(yè)也在逐年增加。為了降低潛孔鉆機開發(fā)成本，縮短開發(fā)周期，各同類競爭企業(yè)都在尋求潛孔鉆機的新設計方法。虛擬樣機技術的引進為潛孔鉆機領域產品研發(fā)提供了新的思路和方法。利用虛擬樣機技術對潛孔鉆機進行設計能夠更好地反映潛孔鉆機的實際運行狀況和動態(tài)性能。
　　本文首先運用串聯(lián)機械系統(tǒng)分析方法對潛孔鉆機結構進行了簡化，采用D-H法

2、對潛孔鉆機進行運動學分析，并推導潛孔鉆機鉆架定位點運動學方程。同時利用 MATLAB編程的方法對潛孔鉆機鉆架定位點運動學方程進行求解，計算結果顯示該潛孔鉆機鉆架定位點沿X，Y，Z方向的跨距分別為4600mm、4600mm、5500mm。其次，運用虛擬樣機理論，在Pro/E環(huán)境下對潛孔鉆機整機進行可視化三維建模，并且運用Pro/E仿真模塊對所建模型進行運動學仿真，得出鉆機鉆架定位點的軌跡曲線及其速度、加速度曲線。由曲線圖顯示：在各個油缸單

3、獨工作中，底盤油缸單獨工作對鉆機鉆架定位點速度、加速度影響最大，對鉆架沖擊最大，所以在鉆孔定位工作中不宜頻繁使用。再次，運用工程機械地面力學理論對潛孔鉆機進行整機穩(wěn)定性分析，分析接地壓力與整機重心的關系。通過理論分析得到潛孔鉆機重心核心域為由兩條履帶（縱向）中心線，以及位于履帶橫向中心線左右各L/6的兩條平行線所組成的一個矩形內。（其中L為潛孔鉆機單條履帶接地長度）。最后，運用 ADAMS仿真軟件對潛孔鉆機鉆架調整過程進行仿真，分析履帶