地下铲运机动态称重系统的理论研究.pdf

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1、第67卷第4期有色金属(矿山部分)2015年7月doi：10．3969／J．issn．1671-4172．2015．04．017地下铲运机动态称重系统的理论研究郭鑫，战凯，顾洪枢，李恒通(北京矿冶研究总院，北京100160)摘要：地下铲运机在工作过程中对铲斗物料进行自动称重，当前实际应用中多采用测量举升大臂油缸的油压来计算铲斗中物料的质量。此方案中称重精度的提高是难点，误差产生的原因包括：1)工作机构的摩擦阻尼、地面不平、称重物料重心的变化等客观原因；2)称重模型较为复杂，目前理论分析有不足之处，导

2、致推导的称重计算公式不够精确，只能运用插值、区间测量等手段缩小误差。通过对铲运机称重的力学模型进行分析，设计适合实际应用的称重方案，对此方案推导出更加完善的称重计算公式。找到油压值随举升速度变化的规律，给予合理的理论解释，并做了大量的试验进行验证，形成一套既有理论支撑、同时可应用于工程实际的高精度的地下铲运机动态称重方案。关键词：地下铲运机；动态称重；沿程阻力中图分类号：TD422．4文献标志码：A文章编号：1671—4172(2015)04—0075-05Theoretica1researchof

3、dynamicweighingsystemofundergroundLHDGUoXin，ZHANKai，GUHongshu，LIHengtong(BeijingGeneralResearchInstituteofMining8LMetallurgy，Beijing100160，China)Abstract；Itisthecommonmethodinthepracticalapplicationthatmeasuringthehydraulicpressureoftheliftingcylinderf

4、orcalculatingthequalityoforeinthebucketofworkingLHD．Improvingtheaccuracyisdifficult．Thefirstdifficultyisduetotheobjectivereasonssuchasfrictiondampingoftheworkingmechanism，bumpyroad，thedifferentgravityoforeinthebucket．Theseconddifficultyisduetotheoretic

5、alanalysishasdeficiencyonthecorn-plexmodel，whichmakestheweighingcalculationformulaisnotpreciseenough，onlybyusingtheinterpolationandintervalmeasurementtoreducetheerror．ItanalysesthemechanicsmodelofLHDinthispaper，designsasuitablesysteminpracticalapplicat

6、ion．Especiallyitfindstherulesbetweenthehydraulicpressureandtheliftingspeedofthearm．Itgivesareasonabletheoreticalexplanationandteststheruleswithmanyexperiments．Keywords：undergroundLHD；dynamicweighing；frictionaldrag地下铲运机是地下金属矿山采矿中的铲装设臂举升过程中易保持水平，且铲掘力较大，地

7、下铲运备，是地下金属矿山的关键装备之一。地下金属矿机多采用此结构。在建模分析中Z形反转六连杆山的智能化是当前行业的发展趋势，地下铲运机在机构与正转八连杆机构只是推导参数略有差异，故铲装过程中实现对矿石的自动称重是智能化采矿的以正转八连杆机构为例进行工作过程的建模，进行一个重要特点。本文将针对地下铲运机的工作特力学分析[2]。点，设计出一套可应用于实际生产的高精度地下铲地下铲运机铲斗的举升由举升油缸3完成。在运机动态称重系统。力学分析中假设地面水平，物料、举升大臂、油缸和1力学分析与建模料斗等工作机构

8、处于同一平面，对工作机构进行简化，得出工作过程中机构的受力示意图。针对地下铲运机工作机构的工作过程进行力学由刚体绕定轴的转动微分方程可知：分析与建模，其铲装工作机构分为Z形反转六连杆=>M—FL2一GLsinO(1)机构和正转八连杆机构，由于正转八连杆机构在动式中：F一举升油缸的伸出力；G一举升大臂基金项目：国家高技术研究发展计划项目(2011AA060403)及铲斗和物料作为整体的重力；作者简介：郭鑫(1983一)，男，工程师，硕士，矿山机械专业，主要从事矿山机械和