煤礦井下鉆場小型裝載機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)研究.pdf

1、目前，我國煤礦井下，鉆場中矸石的清理工作主要依靠人工來完成。受到鉆場狹窄空間的限制，其他裝載機(jī)械難以在鉆場中發(fā)揮作用。而能適應(yīng)鉆場環(huán)境，專門用于鉆場內(nèi)清理矸石的小型裝載機(jī)的研發(fā)尚處于起步階段。因此，研發(fā)鉆場用小型裝載機(jī)，對(duì)于提高鉆場清理效率具有十分重要的意義。
　　參照某小型裝載機(jī)的結(jié)構(gòu)，針對(duì)煤礦井下狹窄鉆場這一特定環(huán)境，設(shè)計(jì)出一種適合鉆場使用，代替人工進(jìn)行矸石清理的小型裝載機(jī)，即鉆場用小型裝載機(jī)。分析了該型小型裝載機(jī)在清理矸石的

2、過程中，工作裝置的運(yùn)動(dòng)情況，建立了工作裝置機(jī)構(gòu)學(xué)模型，完成了對(duì)工作裝置的設(shè)計(jì)。首先，通過對(duì)生產(chǎn)效率的估算，確定了鏟斗斗容，完成了鏟斗的設(shè)計(jì);其次，確定了動(dòng)臂結(jié)構(gòu)型式，確定了動(dòng)臂與機(jī)架、動(dòng)臂與鏟斗各鉸接點(diǎn)的位置，完成了動(dòng)臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。最后，建立了工作機(jī)構(gòu)鉸點(diǎn)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型，在Matlab中采用有約束非線性優(yōu)化對(duì)鉸點(diǎn)位置進(jìn)行了最優(yōu)化求解。
　　根據(jù)優(yōu)化后的結(jié)果，在Solidworks中建立工作裝置三維實(shí)體模型，并完成了虛擬裝配。然后導(dǎo)

3、入到ANSYS Workbench中進(jìn)行有限元分析，分析了工作裝置在正載和偏載載荷下受力最大的兩種典型工況，得到其變形、應(yīng)力、應(yīng)變?cè)茍D，對(duì)云圖作出了分析，找到了應(yīng)力集中區(qū)域和變形最大的地方，為整機(jī)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)提供了可靠的依據(jù)。
　　根據(jù)小型裝載機(jī)在鉆場中的工作過程，擬定了該機(jī)的液壓系統(tǒng)原理圖，并對(duì)液壓缸進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算，對(duì)液壓系統(tǒng)中的行走馬達(dá)和泵進(jìn)行了選型設(shè)計(jì)。最后利用虛擬樣機(jī)技術(shù)，將模型導(dǎo)入ADAMS中，對(duì)小型裝載機(jī)工作裝置進(jìn)行了運(yùn)