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基于虚拟样机技术的采煤机自动调高系统的建模与仿真

作　者: 赵丹
导　师: 赵丽娟
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 采煤机虚拟样机技术自动调高
分类号: TD421.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

目前,国内外大多数的采煤机普遍采用人工调高的方式调整滚筒高度,但由于煤矿生产条件恶劣,采煤机司机很难准确且及时的调整滚筒位置,这样既有可能损坏滚筒又可能造成资源浪费,最重要的是有可能引起瓦斯爆炸危及工人们的生命安全。解决这些问题的途径是实现采煤机滚筒的自动调高。该论文以某煤机公司的采煤机可靠性研究项目为依托,研究采煤机的自动调高系统。采用压力反馈的伺服控制方式实现采煤机滚筒的自动调高,避免了采用煤岩界面识别技术只适应少数煤矿的局限性。应用三维建模软件Pro/ENGINEER建立采煤机实体模型,通过接口软件Mechanical/Pro将其导入到ADAMS中;在ADAMS/Hydraulics环境下建立液压系统模型,并将其与机械系统耦合;建立控制系统数学模型并应用MATLAB/SIMULINK仿真软件对建立好的数学模型进行仿真得出系统波德图和阶跃响应曲线用以研究系统的动态特性;在ADAMS软件下通过添加载荷,对调高系统进行仿真分析,根据仿真曲线验证系统的可靠性和可行性。采用了设置系统误差限的方式避免夹矸对滚筒调高的影响;同时,此次研究是基于虚拟样机技术,无需制造物理样机就可验证设计结果,为企业的设计研发带来了巨大的经济效益并且能极大的缩短产品研发周期,对于采煤机的设计和研究具有非常重要的意义。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-10
1 绪论  10-15
  1.1 引言  10
  1.2 采煤机自动调高系统研究现状及本文研究内容  10-12
  1.3 本文的理论意义和实用价值  12-13
  1.4 本文的创新点  13-14
  本章小结  14-15
2 虚拟样机与协同仿真技术  15-21
  2.1 虚拟样机技术及其发展概况  15-16
  2.2 虚拟样机技术研究与应用概况  16-17
  2.3 基于接口的多领域协同仿真  17-19
  2.4 基于虚拟样机与协同仿真技术的商品化软件——MSC.ADAMS  19-20
  本章小结  20-21
3 采煤机调高机构的力学模型分析及机械系统建模  21-34
  3.1 采煤机调高机构的力学模型分析  21-25
  3.2 基于虚拟样机技术的采煤机调高机构机械系统建模与装配  25-30
  3.3 基于接口软件Mechanical/Pro 的模型转换  30-33
  本章小结  33-34
4 采煤机调高机构液压控制系统建模及动态特性分析  34-58
  4.1 液压系统虚拟样机技术与ADAMS/Hydraulics 简介  34-37
  4.2 液压调高控制系统的工作原理  37-40
  4.3 基于ADAMS/Hydraulics 的采煤机自动调高液压系统建模  40-43
  4.4 液压系统仿真参数的设置  43-49
  4.5 采煤机自动调高伺服控制系统的建模及动态特性研究  49-57
  本章小结  57-58
5 基于虚拟样机技术的采煤机自动调高系统仿真分析与关键零件优化  58-71
  5.1 基于ADAMS 的采煤机自动调高机械——液压系统仿真分析  58-63
  5.2 采煤机调高机构关键零件优化  63-68
  本章小结  68-71
参考文献  71-74
作者简历  74-75

基于虚拟样机技术的采煤机自动调高系统的建模与仿真

内容摘要

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