支撑式冲击破岩掘进机振动响应的研究

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1、万方数据分类号UDCTD421621硕士学位论文学校代码10147密级公开支撑式冲击破岩掘进机振动响应的研究Studyonvibrationresponseofsupportingtypeimpacting-·crushing--rockroadheader作者姓名杨杰指导教师李晓豁教授申请学位工程硕士工程领域机械工程研究方向现代机械设计理论与方法辽宁工程技术大学万方数据关于论文使用授权的说明本学位论文作者及指导教师完全了解辽宝王猩拉苤太堂有关保留、使用学位论文的规定，同意辽宝王墨撞本太堂保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，

2、学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密的学位论文在解密后应遵守此协议学位论文作者签名：二匦二们仲年参月／砂日导师签名：趁∞，妒年莎月，沙日万方数据致谢本论文是在机械工程学院李晓豁教授的悉心指导下完成的。李老师用他丰富的经验与理论知识以及对学术前沿的精确认识，对我进行了悉心指导，给我了宝贵的意见以及严格的要求。李老师朴实无华、平易近人的人格魅力对我有着深远影响。在论文研究过程中不断为我答疑解惑，使我既增长了知识、开阔了视野，又培养了我认真、仔细的学习习惯。在此，我向我的指导老师表示真

3、诚的谢意!在本文的完成过程中，我的家人给予我了很大的支持和鼓励，感谢多年来他(她)们对我的付出和关爱。同时，感谢董伟松、郭娜、周洋和王金星同学的鼎力相助，感谢何洋师兄的热心帮助。最后，衷心感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位专家、教授和老师。万方数据摘要为改善目前掘进机截割岩石存在的截齿损耗多、进尺速度慢、机器吨位大、造价高、截割经济性差的现状，以满足中小型矿井岩石掘进机机械化的急需，开发适应性强、结构简单、工作可靠、维修方便的岩石掘进机是煤矿井下岩石掘进亟待解决的问题。本论文是导师主持的有关支撑式冲击破岩掘进机开发课题的部分内容，本人有幸参与了该机总体结构

4、方案的设计工作，并对支撑式冲击破岩掘进机的振动响应进行了研究。本文首先介绍了支撑式冲击破岩掘进机的结构组成、各主要机构的工作原理，并分析了其特点，给出了主要技术参数。为研究其性能、探究支撑式冲击破岩掘进机在随机载荷作用下垂向、纵向、横向三个方向的振动响应特性，根据多体动力学理论，建立了三个方向的多体动力学模型，利用拉格朗日法推导出了三个方向运动学方程的矩阵形式。根据虚拟激励法构造虚拟载荷，得到三个方向相应的虚拟响应。分析确定了破碎锤随机冲击载荷，应用Matlab／Simulink进行仿真，得到该机三个方向的相应工况下破碎锤、支臂和机身的振动响应。结果显示，在该

5、随机激励作用下，该机三个方向的振幅都是破碎锤最大，支臂次之，机身最小；横向对应的工况振动最大，垂向较大，纵向最小，与实际情况相符。分析位移功率谱可知，破碎锤达到最大位移时的低频接近其固有频率，是导致该机振动的主要根源。利用控制变量法，逐一改变质量、刚度、阻尼、臂长参数，对比仿真结果，找到以上参数的变化对该机振动的影响，为改善其振动提供参考。利用细菌觅食优化算法对刚度系数进行优化，得到适宜范围内掘岩机振动最小的最佳值。关键词：掘进机：方案设计；多体动力学；振动响应；细菌觅食优化算法万方数据AbsCractAbstract：Inordertoimprovethec

6、urrentsituationofcuttertoothloss，drivingspeedslow,machinetonnagelarge，highcost，cuttingeconomicalpoorandsatisfythemechanizedneedofrocktunnelerinsmallandmediumsizedmines，theproblemofdevelopawell—adaped，simplestructure，workrelable，serviceconvenientrocktunnelerwasneededtosolve．Thepaperi

7、staskpartialcontentofsupportingtypeimpacting·-cmshing·-rockroadheaderwhichpresidialofmytutor,andtakepartintheprojectworkofoverallstructureschemedesignandstudythevibrationresponseofsupportingtypeimpacting·-cmshing--rockroadheaderisluckytome．Structuralcomposition，workingprincipleofins

8、titutionsandanalyze