礦用液壓吊裝機(jī)吊臂結(jié)構(gòu)力學(xué)分析及優(yōu)化.pdf

1、我國采煤技術(shù)迅猛發(fā)展和機(jī)械化采掘程度飛速提高，已經(jīng)大大縮短了綜采工作面連續(xù)作業(yè)時(shí)間。那么，煤礦面臨一個(gè)緊急而重要的問題，那就是盡快提高采區(qū)工作連續(xù)率，并且有效降低采區(qū)設(shè)備搬運(yùn)時(shí)間。針對(duì)傳統(tǒng)方法存在效率低下、安全隱患多、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大等問題，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)研發(fā)了一種煤礦井下移動(dòng)式起吊設(shè)備，它不僅能保證工作人員的安全，而且可以提高工效。
　　本論文以某公司研發(fā)的伸縮臂式礦用液壓吊裝機(jī)為研究對(duì)象。首先，進(jìn)行吊臂結(jié)構(gòu)分析，介紹吊臂的結(jié)構(gòu)和工

2、作原理，分析吊臂受力情況，建立有限元模型，進(jìn)行有限元軟件分析，最后獲得吊臂相應(yīng)的應(yīng)力、位移和安全系數(shù)云圖，得到最大應(yīng)力值是298 Mpa，安全系數(shù)是2.78，驗(yàn)證了吊臂工作的安全可靠性;吊臂屬于變幅機(jī)構(gòu)中的重要部件，基于等效元素法思想，列出運(yùn)動(dòng)微分方程，采用Matlab軟件進(jìn)行方程求解計(jì)算，得到系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)曲線，為后續(xù)的礦用液壓吊裝機(jī)多剛體動(dòng)力學(xué)仿真分析奠定了良好的基礎(chǔ)。
　　針對(duì)礦用液壓吊裝機(jī)變幅機(jī)構(gòu)工作時(shí)，變幅油缸液壓力偏大

3、的問題，分析主要原因是由于吊臂起升而引起沖擊振動(dòng)以及重要鉸點(diǎn)分布位置不合理。利用ADAMS軟件建立礦用液壓吊裝機(jī)變幅機(jī)構(gòu)模型，進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，獲得了液壓缸驅(qū)動(dòng)函數(shù)和液壓缸液壓力最大值為6.4909×105N，起升速度曲線變化范圍是0.745°/s到0.755°/s之間。為了降低變幅液壓缸液壓力的值，建立變幅機(jī)構(gòu)三鉸點(diǎn)數(shù)學(xué)模型，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)三鉸點(diǎn)位置，獲得三鉸點(diǎn)最優(yōu)化位置，此時(shí)液壓缸液壓力達(dá)到最小值6.0359×105N，遠(yuǎn)小于所選液壓缸