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悬臂式掘进机截割机构控制系统的研究

作　者: 姜鹤
导　师: 李晓豁
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 掘进机截割机构断面控制故障监测 CAN总线单片机记忆截割
分类号: TD421.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 118次
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内容摘要

本论文研究的对象是在煤矿井下巷道掘进中广泛使用的悬臂式掘进机。通过对悬臂式掘进机截割机构的主要构造和截割过程特点的分析,然后采用几何投影的方法,完成了对悬臂式掘进机在巷道开挖过程中其截割机构工作参数和巷道断面尺寸之间数学模型的建立,导出了悬臂转角、液压缸行程及截割头空间坐标的位置关系。在此基础上,研究了基于C8051F020的悬臂式掘进机截割机构的控制系统,该系统主要用于掘进机的截割参数显示、数据存储和远程控制,可精确控制悬臂的摆动行程并实时反应截割头所在位置。可实现的功能有掘进机截割断面尺寸的控制;截割机构常见故障的监测显示和报警;记忆截割。其次,对悬臂式掘进机记忆截割功能进行了详细的说明,使掘进机按照模板断面对巷道断面进行截割,提高了掘进机的自动化水平。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-9
1 绪论  9-12
  1.1 国外掘进机截割机构控制技术现状  9
  1.2 我国掘进机截割机构控制技术现状  9-10
  1.3 悬臂式掘进机截割机构系统研究的意义  10
  1.4 课题的主要研究内容  10-12
2 悬臂式掘进机截割机构数学模型及功能分析  12-19
  2.1 悬臂式掘进机截割机构简介  12
  2.2 悬臂垂直摆动分析及数学模型的建立  12-14
  2.3 悬臂水平摆动分析及数学模型的建立  14-15
  2.4 截割工艺路线的规划  15-17
  2.5 截割头在巷道断面内任意点摆动控制  17-19
3 悬臂式掘进机截割机构控制系统方案组成  19-25
  3.1 简述截割机构常见故障  19
  3.2 截割机构工作原理  19-21
  3.3 截割机构控制系统的总体方案  21-24
    3.3.1 悬臂式掘进机记忆截割功能  23-24
  3.4 小结  24-25
4 掘进机截割机构控制系统的实现  25-39
  4.1 硬件系统  25-26
  4.2 主机控制模块的原理分析  26-32
    4.2.1 电源电路的设计  28
    4.2.2 存储器模块  28-30
    4.2.3 键盘扫描  30
    4.2.4 显示模块  30-31
    4.2.5 时钟基准电路设计  31-32
  4.3 数据采集模块  32-34
    4.3.1 模拟量 I/O 通道的设计  32-34
  4.4 控制系统的软件  34-38
    4.4.1 主监控程序  35
    4.4.2 子监控程序  35-38
  4.5 小结  38-39
5 悬臂式掘进机记忆截割子系统研究  39-44
  5.1 记忆截割现状  39
  5.2 悬臂式掘进机记忆截割系统设计  39-40
  5.3 系统硬件组成及工作原理  40-42
    5.3.1 电源电路  40-42
  5.4 记忆截割系统的软件实现  42-44
6 结论与展望  44-45
参考文献  45-48
作者简历  48-50
学位论文数据集  50-51

悬臂式掘进机截割机构控制系统的研究

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