懸臂式掘進(jìn)機(jī)建模與仿真研究.pdf

1、　　懸臂式掘進(jìn)機(jī)是井下巷道掘進(jìn)的關(guān)鍵設(shè)備之一。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭日益激烈，對(duì)其截割能力提出了更高的要求；同時(shí)，懸臂式掘進(jìn)機(jī)是集機(jī)、電、液于一體的復(fù)雜系統(tǒng)，跨學(xué)科的系統(tǒng)建模方法和多領(lǐng)域的協(xié)同仿真技術(shù)已成為其設(shè)計(jì)與研發(fā)過程中的支撐技術(shù)，也是保證其可靠性與穩(wěn)定性的關(guān)鍵技術(shù)。
　　以某礦機(jī)集團(tuán)的EBZ220型懸臂式掘進(jìn)機(jī)為研究對(duì)象，應(yīng)用Pro/Engineer構(gòu)建其三維實(shí)體模型，并通過接口軟件MECH/PRO將簡化后的三維實(shí)體模型導(dǎo)入到AD

2、AMS中建立剛體系統(tǒng)；將利用大型有限元分析軟件 ANSYS 生成的關(guān)鍵零件的模態(tài)中性文件導(dǎo)入ADAMS環(huán)境下的剛體系統(tǒng)中，形成懸臂式掘進(jìn)機(jī)剛?cè)狁詈咸摂M樣機(jī)模型；利用MATLAB軟件模擬實(shí)際工況得到載荷曲線，并將其添加到虛擬樣機(jī)模型上；在AMESim環(huán)境下搭建懸臂式掘進(jìn)機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)模型，驗(yàn)證了變量泵仿真模型的正確性，并構(gòu)建懸臂式掘進(jìn)機(jī)機(jī)液聯(lián)合仿真模型，通過仿真發(fā)現(xiàn)了機(jī)械系統(tǒng)中關(guān)鍵零件的薄弱環(huán)節(jié)并得到了液壓系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)曲線，分析表明液

3、壓系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定性；最后分別對(duì)變量泵、調(diào)速閥及其比例閥控回轉(zhuǎn)液壓缸系統(tǒng)進(jìn)行模塊化建模，利用控制系統(tǒng)仿真軟件Simulink對(duì)懸臂式掘進(jìn)機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)電液比例位置控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真和PID校正，改善了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。實(shí)踐表明，在懸臂式掘進(jìn)機(jī)的研發(fā)過程中應(yīng)用多領(lǐng)域建模與仿真技術(shù)是可行的，且仿真結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。
　　本文的研究方法及分析結(jié)果為懸臂式掘進(jìn)機(jī)的設(shè)計(jì)、研發(fā)及優(yōu)化提供了借鑒，且對(duì)工程實(shí)際有一定的指導(dǎo)作用。同時(shí)，本文所探索的多領(lǐng)