【摘 要】
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悬臂式掘进机是一种依靠悬臂和截割头进行工作的局部断面掘进机,是矿井下主要的巷道施工设备。当掘进机截割硬岩时,截割头受到剧烈的冲击载荷,并通过机体的动力传动链对电控
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悬臂式掘进机是一种依靠悬臂和截割头进行工作的局部断面掘进机,是矿井下主要的巷道施工设备。当掘进机截割硬岩时,截割头受到剧烈的冲击载荷,并通过机体的动力传动链对电控箱产生振动影响。工程中最常见的故障就是机械和电气故障,故障大部分是由振动造成的。减少振动是降低故障率,提高可靠性的一项重要措施。因此,对悬臂式掘进机振动特性的研究是非常必要的,振动分析是在设计阶段就应该考虑和研究的问题。本文以某EBZ300型掘进机为模型,对电控箱的振动响应特性和减振方法进行了比较深入的分析研究。首先,利用UG建立掘进机整机的简化实体模型。应用模态分析技术对掘进机结构进行分析,获得整机的应力分布、变形分布、结构的固有特性(固有频率和相应的固有振型),为进一步研究掘进机电控箱的振动响应提供基础。模态分析为结构设计的合理性分析和优化提供条件,也为进一步的动力学分析提供参考。其次,通过将简化后的三维实体模型导入到ADAMS中建立刚体系统。将ANSYS生成的截割臂的模态中性文件导入在ADAMS中建立的刚体系统中,建立掘进机的刚柔耦合虚拟样机模型。利用经验公式,计算掘进机截齿在横向截割时所受的载荷。在ADAMS中利用IF函数添加计算所得的载荷,对掘进机进行整机动力学分析。将仿真的电控箱响应进行振动响应特性分析,确定电控箱振动较剧烈的频率区间。分析表明,横向截割工况下,电控竖直方向的振动要比其他方向上的振动明显剧烈,振动最剧烈的情况出现在25Hz以下的低频区间。最后,根据减振原理和方法,建立了电控箱减振的数学模型,通过理论分析,确定了电控箱隔振系统减振器的选择原则,并对减振器的刚度进行了计算,为设计减少电控箱垂向振动的减振器提供了理论依据。
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