礦用掘進(jìn)機(jī)截割部液壓系統(tǒng)設(shè)計【說明書+CAD】

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[19]?Bloom?F,Coffin?D.Handbook?of?thin?plate?buckling?and?postbuckling.?Chapman?&?Hall;2001.  1.課題的提出 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要,技術(shù)創(chuàng)新是目前礦山機(jī)械所面臨的新挑戰(zhàn)。面對新世紀(jì)煤礦生產(chǎn)的新需要，礦山機(jī)械將向大型化、智能化、無人化方向發(fā)展。 目前，懸臂式部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)在我國得到廣泛的應(yīng)用。但是隨著社會的不斷發(fā)展，要求巷道施工向更加安全、優(yōu)質(zhì)、省力、高效、舒適的方向發(fā)展，傳統(tǒng)的截割部的液壓系統(tǒng)雖然可以實現(xiàn)機(jī)械化施工，一定程度上滿足了上述要求， 但仍然是手工操作，司機(jī)勞動強(qiáng)度較大，舒適性較差，勞動生產(chǎn)率也較低，同時由于系統(tǒng)壓力保持不當(dāng)。 截割斷面高度和面積都達(dá)不到設(shè)計要求，從而從整體上影響了掘進(jìn)工作的速度和質(zhì)量。 另外礦井的施工質(zhì)量、施工安全很大程度上取決于人為因素，采堀業(yè)仍然屬于苦、險、臟行業(yè)，因事故而傷亡的人數(shù)也較多。從根本上實現(xiàn)采掘的智能化是一項長期而艱難的任務(wù)。 由于液壓系統(tǒng)承載力大，所以液壓系統(tǒng)是煤礦機(jī)械中最為重要的驅(qū)動系統(tǒng)之一。懸臂式掘進(jìn)機(jī)的截割煤的工作均由液壓系統(tǒng)來驅(qū)動完成。因此，對液壓系統(tǒng)的設(shè)計是懸臂式掘進(jìn)機(jī)設(shè)計工作中重要的一項內(nèi)容。本課題要求首先根據(jù)掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計要求，對其工況和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，建立牽引速度——流量特征方程，確定液壓系統(tǒng)各元件參數(shù)，繪制液壓系統(tǒng)原理圖。 綜合上述得出，優(yōu)化懸臂式掘進(jìn)機(jī)截割部的液壓系統(tǒng)功能，實現(xiàn)預(yù)期的截割高度和截割斷面。完成液壓的系統(tǒng)的高精度控制，是為將來截割斷面的自動成型打下堅實基礎(chǔ)的保證。 基于以上原因，本論文提出了“礦用式掘進(jìn)機(jī)截割部液壓系統(tǒng)的設(shè)計與分析”這一課題。 2主要工作和研究手段 本論文主要完成懸臂式掘進(jìn)機(jī)截割部的液壓系統(tǒng)的設(shè)計與分析，具體的說就是： (l) 掘進(jìn)機(jī)截割部機(jī)械部分三整建模及液壓缸受力分析: 利用Pro/E 三維軟件對掘進(jìn)機(jī)截割部進(jìn)行三維建模，并進(jìn)行建模裝配，同時根據(jù)運動曲線，模擬截割部動態(tài)工作過程，得出液壓系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)——液壓缸的受力曲線圖。 (2) 掘進(jìn)機(jī)截割部液壓系統(tǒng)的設(shè)計; 根據(jù)掘機(jī)截割部工作原理。設(shè)計截割部的液壓系統(tǒng)原理圖，同時根據(jù)液壓缸受力曲線圖，得出執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最大受力，并以此為依據(jù)對液壓系統(tǒng)的多個元件進(jìn)行選型。 (3)掘進(jìn)機(jī)截割部液壓系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模: 根據(jù)液壓系統(tǒng)原理及受力情況，對液圧系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。 (4)用MATLAB對掘進(jìn)機(jī)截割部的液壓系統(tǒng)進(jìn)行仿真: 根據(jù)液壓系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，利用MATLAB仿真軟件，對所設(shè)計的液壓系統(tǒng)進(jìn)行仿真，得到較為理想的動態(tài)特性曲線，從而進(jìn)行仿真結(jié)果的分析，并通過改變系統(tǒng)參數(shù)，研究各參數(shù)對部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)動態(tài)特性的影響，為整個掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計改進(jìn)奠定基礎(chǔ)。 (5) PID模擬控制; 運用模擬PID控制，提高了系統(tǒng)響應(yīng)的快速性、準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性，使整個系統(tǒng)控制靈活、自適應(yīng)性強(qiáng)、控制精度高、穩(wěn)定性好，進(jìn)一步實現(xiàn)了系統(tǒng)的優(yōu)化。  畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告 指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在系審查意見： 系主任： 年 月 日