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掘进机器人实验样机结构研究

作　者: 尹航
导　师: 毛君
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 掘进机 掘进机器人实验样机 结构研究 Pro/ENGINEER 运动分析 ADAMS 动力学仿真
分类号: TD421.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 66次
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内容摘要


掘进机器人是现代矿山设备的研究方向,也是煤矿巷道快速、智能掘进需要突破的关键技术。掘进机器人实验样机为掘进机器人的研发与生产提供了必要的参考数据,为掘进机器人的设计奠定基础。本文主要参照掘进机的原理设计,并综合考虑实验的方便简洁、设计成本等多方面的要求,提出设计掘进机器人实验样机的截割面为0.8平方米等设计参数。该实验样机能够完成截割头的伸缩,截割臂的升降与回转等工作过程,对掘进机器人实验样机进行结构设计,以及对关键部件进行了强度校核,完成了实验样机的设计工作,并利用三维实体建模软件Pro/ENGINEER建立掘进机器人实验样机的三维模型,对掘进机器人实验样机的结构的合理性进行了分析,以及各零部件之间的运动干涉检查。最后利用美国MDI公司开发的机械系统动力学仿真软件ADAMS软件对掘进机器人实验样机进行运动学和动力学的仿真,验证掘进机器人实验样机设计的结构设计的合理性。

全文目录


致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-11
1 绪论  11-15
  1.1 掘进机国内外现状  11-12
  1.2 掘进机器人实验样机的问题提出  12-13
  1.3 掘进机器人实验样机的设计要求  13
  1.4 本课题的主要内容及意义  13-14
  1.5 本章小结  14-15
2. 掘进机器人实验样机虚拟样机的工作原理  15-29
  2.1 纵轴式掘进机的工作原理  15-20
    2.1.1 掘进机结构组成和工作原理  15-16
      (1) 掘进机结构的基本组成  15
      (2) 掘进机的工作过程  15-16
    2.1.2 掘进机主要机构的工作过程分析  16-20
      (1) 截割机构  16-17
      (2) 悬臂垂直摆动机构  17
      (3) 悬臂水平摆动机构  17-18
      (4) 装载机构  18-19
      (5) 履带行走机构  19
      (6) 转运机构  19-20
  2.2 掘进机器人实验样机各部分运动分析  20-28
    2.2.1 掘进机器人实验样机工作原理  20-22
      (1) 掘进机器人实验样机工作原理  20-21
      (2) 掘进机器人实验样机的运动过程  21-22
    2.2.2 掘进机器人实验样机主要机构的工作过程  22-26
      (1) 掘进机器人实验样机的截割机构  22
      (2) 掘进机器人实验样机的悬臂垂直和水平摆动机构  22-23
      (3) 掘进机器人实验样机的转载机构  23-24
      (4) 掘进机器人实验样机的行走机构  24-25
      (5) 掘进机器人实验样机的转运机构  25-26
    2.2.3 掘进机器人实验样机油缸的校核  26-28
      (1) 掘进机器人实验样机回转油缸的校核[17]  26-28
      (2) 掘进机器人其它油缸的校核  28
  2.3 本章小结  28-29
3 掘进机器人实验样机三维仿真模型的建立  29-46
  3.1 Pro/ENGINEER 概述  29
  3.2 Pro/ENGINEER 产品设计的流程  29-30
  3.3 Pro/ENGINEER 建模特点  30
  3.4 Pro/ENGINEER 装配  30-32
  3.5 掘进机器人实验样机的三维建模  32-45
    3.5.1 掘进机器人实验样机的设计流程  32
    3.5.2 掘进机器人实验样机的截割部  32-34
    3.5.3 掘进机器人实验样机的回转部  34-36
    3.5.4 掘进机器人实验样机行走动力机构  36
    3.5.5 掘进机器人实验样机的铲板部  36-39
    3.5.6 掘进机器人实验样机的一运部  39-41
    3.5.7 掘进机器人实验样机的后支撑  41-43
    3.5.8 掘进机器人实验样机总装  43-44
    3.5.9 掘进机器人实验样机工作装置的干涉检查  44-45
  3.6 本章小结  45-46
4 基于ADAMS 掘进机器人实验样机的运动学仿真  46-58
  4.1 ADAMS 软件的介绍  46-47
  4.2 虚拟样机技术及分析步骤  47-49
  4.3 ADAMS 运动学方程  49-50
  4.4 用ADMAS 软件对掘进机器人实验样机进行运动学仿真  50-57
    4.4.1 虚拟样机的建立  50-51
    4.4.2 模型转换的过程  51-55
      (1) 定义刚体  51-53
      (2) 创建约束，添加驱动  53-55
      (3) 添加驱动  55
    4.4.3 模型运动学仿真  55-57
  4.5 本章小结  57-58
5 基于 ADAMS 掘进机器人实验样机的动力学仿真  58-64
  5.1 ADAMS 动力学方程  58-60
  5.2 动力学仿真  60-63
  5.3 本章小结  63-64
结论  64-65
参考文献  65-68
附录A 附录内容名称  68-69
作者简历  69-70
学位论文数据集  70-71

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中图分类: > 工业技术 > 矿业工程 > 矿山机械 > 采掘机械 > 地下采掘机械 > 掘进机
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