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机械式矿用挖掘机工作装置动态特性研究

马明辉  
【摘要】: 本文以抚顺矿业集团生产的FWK-12机械式矿用挖掘机为研究对象,结合其结构特点和实际挖掘工况,对挖掘机工作装置进行了全面深入的动力学研究。主要包括以下四个部分: 1.分析了机械式矿用挖掘机工作装置的结构和挖掘过程中的受力形式,应用拉格朗日方程建立了挖掘机工作装置的动力学模型,并对挖掘阻力、提升力、推压力、矿石重力等外载荷进行了详细的讨论和推导。 2.在Matlab/Simulink环境下对建立的动力学模型进行仿真分析,得到挖掘过程中任意时刻的位移、速度、加速度及受力情况,并对仿真结果进行分析,表明所建立的动力学方程符合实际情况,为在堵转工况下对工作装置进行动力学分析提供了依据。 3.在前文的基础上研究挖掘机在挖掘过程中遇到大块矿石,推压、提升机构同时发生堵转时的动力学问题,考虑提升钢绳和矿石的弹性特性,建立相应的动力学方程,并进行动态仿真,对所得结果进行分析,求得各载荷的动载系数和载荷变化频率。得出的结果为挖掘机结构设计提供了依据。 4.利用Pro/e按照样机真实尺寸参数建立工作装置模型,并在Ansys中对工作装置进行模态分析。求出各部件的固有频率,与堵转时的载荷变化频率对比,确定系统不发生共振。


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