井下水仓正铲清挖机构运动学及动力学分析

作者

毛君李博谢苗刘治翔李玉岐王帅董钰峰侯文博田博
单位

辽宁工程技术大学机械工程学院
摘要

为解决煤矿井下水仓清挖机构效率低、适应性差等问题，研究一种具有大翻转角度的煤泥正铲清挖机构。采用SolidWorks进行建模装配，利用运动链环路运动学分析方法建立清挖机构运动学模型进行正反解验证，并建立虚拟样机模型，利用ADAMS对虚拟样机模型进行仿真，将仿真值与理论计算值进行对比，最后通过ADAMS对清挖机构展开动力学分析。结果表明：正反解输出值之间存在微小的误差，ADAMS运动学仿真得到的清挖机构铲斗末端的姿态数据与理论计算值相差不大，同时移动轨迹具有连续性和平稳性，符合基本使用要求，证明建立的理论模型、仿真模型的正确性和清挖机构运动学参数的合理性。通过ADAMS动力学仿真得到了清挖机构工作过程中主要构件的受力情况，为后续优化设计及工业性运用提供了理论依据。
关键词

清挖机构 ADAMS 运动学动力学虚拟样机
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目（51874158）；
文章目录

0 引言
1 井下水仓清挖机构基本结构和工作原理
1.1 井下水仓清挖机构
1.2 井下水仓清挖机构工作原理
2 运动学仿真分析
2.1 运动学正反解分析
2.2 正反解验证
2.3 虚拟样机建立
(1）大臂：
(2）小臂：
(3）铲斗：
2.4 运动学仿真对比分析
2.5 井下水仓清挖机构各关节角及角速度仿真
3 ADAMS动力学仿真分析
3.1 井下水仓清挖机构关节驱动力矩分析
(1）三连杆机构
(2）液压缸-连杆机构
3.2 液压缸驱动力仿真分析
3.3 铰点受力仿真分析
4 结论
引用格式

毛君,李博,谢苗,刘治翔,李玉岐,王帅,董钰峰,侯文博,田博.井下水仓正铲清挖机构运动学及动力学分析[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版),2023,42(02):180-188.
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