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采煤机工作机构载荷计算及参数优化软件的开发

作　者: 王建勇
导　师: 赵丽娟
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: GUI 载荷计算 Callback 刚柔耦合系统优化
分类号: TD421.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

由于煤岩结构及性质的复杂性,使得采煤机的截割过程尤为复杂,因此采煤机工作机构的载荷具有非线性、时变性和强耦合性,利用MATLAB软件输出的载荷文本,可以有效地解决这个问题。本文以MATLAB GUI编制了友好的可视化载荷计算软件,操作简单,计算的结果直观明了。通过此软件,可以计算复杂工况条件下的采煤机工作机构的载荷,为采煤机的的设计、优化提供了依据,同时输出的载荷文本为定量研究采煤机截割部工作的可靠性提供了条件。用GUI设计的本软件可以对采煤机的结构参数以及运动参数进行优化,包括优化滚筒的截线距,采煤机的牵引速度和转速的相互匹配关系,并利用仿真软件ADAMS对优化结果加以验证。软件的数据库中提供了十七种采煤机机型参数以及使用工况,这就为采煤机的设计研发提供了一些参考价值。本软件的开发具有一定的实用性。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-10
1 引言  10-15
  1.1 课题研究背景  10-11
  1.2 采煤机工作机构及其发展现状  11-12
  1.3 课题研究的意义  12-13
  1.4 课题研究的的主要工作  13-14
  本章小结  14-15
2 MATLAB GUI 及其相关理论  15-25
  2.1 MATLAB 的基本介绍  15-16
  2.2 MATLAB 工具箱介绍  16-20
  2.3 MATLAB GUI 的功能及各组件介绍  20-23
    2.3.1 GUI 开发方法简介  20-22
    2.3.2 GUIDE 支持的组件类型  22-23
  2.4 开发采煤机滚筒载荷计算及优化软件的流程  23-24
  本章小结  24-25
3 MATLAB GUI 的采煤机滚筒载荷计算及优化软件的开发  25-48
  3.1 镐齿的破煤机理  25-26
  3.2 采煤机滚筒瞬时载荷的计算  26-30
    3.2.1 采煤机滚筒瞬时载荷计算原理  26-29
    3.2.2 计算滚筒瞬时负载的原则  29
    3.2.3 采煤机滚筒瞬时负载的转化  29-30
  3.3 采煤机滚筒载荷计算软件的设计  30-38
    3.3.1 开始欢迎界面的设计  30-32
    3.3.2 主界面以及菜单的设计  32-33
    3.3.3 载荷计算相关参数界面  33-38
  3.4 采煤机滚筒载荷的计算及载荷曲线的实现  38-42
  3.5 程序辅助设计  42-47
    3.5.1 附加计算器的设计  42-45
    3.5.2 常见机型参数  45-46
    3.5.3 帮助菜单的设计  46-47
  本章小结  47-48
4 MATLAB GUI 的采煤机滚筒载荷计算软件中优化功能的实现  48-63
  4.1 优化理论概述  48-51
    4.1.1 常规设计与优化设计  48-49
    4.1.2 优化设计的发展概况  49-51
  4.2 结构参数优化的理论及数学模型  51-54
    4.2.1 截线距的优化  51-54
    4.2.2 叶片螺旋升角的优化  54
  4.3 结构参数优化的可视化实现  54-58
    4.3.1 优化截线距的可视化实现  54-57
    4.3.2 优化螺旋升角的可视化实现  57-58
  4.4 采煤机工作参数优化的数学模型  58-60
  4.5 采煤机工作参数优化的可视化实现  60-62
  本章小结  62-63
5 软件的应用及实例  63-72
  5.1 刚柔耦合系统软件的基础理论  63-66
    5.1.1 ADAMS 软件介绍  63-64
    5.1.2 ANSYS 软件介绍  64
    5.1.3 建立刚柔耦合系统的流程  64-66
  5.2 四截方案下刚柔耦合系统的动力学和运动学仿真  66-69
  5.3 优化运动参数后仿真及分析  69-71
    5.3.1 壳体耳部优化前后分析比较  69-70
    5.3.2 行星架优化前后分析比较  70-71
    5.3.3 行星轴优化前后分析比较  71
  本章小结  71-72
6 结论与展望  72-73
  6.1 结论  72
  6.2 展望  72-73
参考文献  73-76
作者简历  76-78
学位论文数据集  78-79

采煤机工作机构载荷计算及参数优化软件的开发

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