【正文】 ，因此對(duì) 載荷的測定 和分析十分重要 [7]。 同時(shí)隨著截齒截割的逐漸磨損、個(gè)數(shù)可能因受力截?cái)鄿p少，每個(gè)截齒承擔(dān)的力變大，進(jìn)一步導(dǎo)致振動(dòng)的產(chǎn)生，而且耐磨材質(zhì)的截齒其材料強(qiáng)度較大，易引起脆性破壞、振動(dòng)和沖擊。而僅僅盲目的增加截割電機(jī)功率是不可取的，這需要在掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，充 分考慮其在工作時(shí)的受載情況，合理選型并對(duì)直接受載部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)強(qiáng)化，以滿足其穩(wěn)定性要求。近年來，為大幅度提高掘進(jìn)機(jī)的生產(chǎn)效率和機(jī)械化程度，對(duì)掘進(jìn)機(jī)提出了更高的要求，需要掘進(jìn)機(jī)對(duì)工作環(huán)境有更好的適應(yīng)性和更高的穩(wěn)定性。它的優(yōu)點(diǎn)是 :破巖功率相對(duì)集中于一點(diǎn)而不是整個(gè)斷面，因此在 同樣驅(qū)動(dòng)功率下，可以截割更為堅(jiān)硬的巖石 。 中國 礦業(yè) 大學(xué) (北京 ) 博士 研究生學(xué)位論文 選 題 報(bào)告 論文題目： 基于 “ 黑匣子 ” 的掘進(jìn)機(jī)載荷 譜 測定與 分析 方法 研究 學(xué) 院 (系 )： 機(jī)電與信息工程學(xué)院 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào) ： 班 級(jí) ： 博 2020 專業(yè)名稱： 機(jī)械電子工程 專業(yè)代碼： 080202 研究方向： 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測 導(dǎo)師姓名： 吳 淼 教授 填表日期： 2020425 中國礦業(yè)大學(xué) (北 京 ) 博士 研究生開報(bào)告 目 錄 1 課題概述 ...................................................................................................................... 1 課題背景 ............................................................................................................. 1 問題的提出 .......................................................................................................... 2 國內(nèi)外掘進(jìn)設(shè)備及技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀綜述 ................................................................... 3 國外掘進(jìn)設(shè)備及技術(shù)發(fā)展概況 .................................................................... 3 國內(nèi)掘進(jìn)設(shè)備及技術(shù)發(fā)展概況 .................................................................... 4 國內(nèi)載荷譜相關(guān)專利 .................................................................................. 5 研究意義 ............................................................................................................. 6 2 相關(guān)知識(shí)介紹 ................................................................................................................ 7 “黑匣子 ”簡介 ........................................................................................................ 7 “黑匣子 ”硬件介紹 ....................................................................................... 8 “黑匣子 ”軟件結(jié)構(gòu) ....................................................................................... 9 載荷譜簡介 ........................................................................................................ 10 載荷譜 ..................................................................................................... 10 疲勞載荷譜研究現(xiàn)狀和動(dòng)態(tài) .......................................................................11 載荷譜的繪制 .................................................................................................... 13 載荷的測取 .............................................................................................. 14 載荷信號(hào)預(yù)處理 ....................................................................................... 14 平穩(wěn)性及各態(tài)歷經(jīng)性檢驗(yàn) ......................................................................... 14 載荷信號(hào)統(tǒng)計(jì)分析 .................................................................................... 14 載荷信號(hào)的計(jì)數(shù)處理 ................................................................................ 14 載荷的累計(jì)頻次圖擴(kuò)展 ............................................................................. 16 實(shí)驗(yàn)機(jī)型簡介 .................................................................................................... 16 3 研究目標(biāo)和研究內(nèi)容 ................................................................................................... 19 研究目標(biāo) ........................................................................................................... 19 研究內(nèi) 容 ........................................................................................................... 19 4. 研究方案和技術(shù)路線 .................................................................................................. 21 中國礦業(yè)大學(xué) (北 京 ) 博士 研究生開報(bào)告 研究方案 ........................................................................................................... 21 信號(hào)測取方案 ........................................................................................... 21 技術(shù)路線 ........................................................................................................... 24 5 研究基礎(chǔ)及條件 .......................................................................................................... 25 實(shí)驗(yàn)儀器簡介 .................................................................................................... 25 課題研究基礎(chǔ) .................................................................................................... 26 6 可行性論證及創(chuàng)新點(diǎn) ................................................................................................... 28 可行性論證 ........................................................................................................ 28 創(chuàng) 新點(diǎn) ............................................................................................................ 29 7 研究計(jì)劃及預(yù)期的研究成果 ......................................................................................... 30 研究計(jì)劃 ........................................................................................................... 30 預(yù)期的研究成果 ................................................................................................. 30 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 31 中國礦業(yè)大學(xué) (北 京 ) 博士 研究生開報(bào)告 1 1 課題概述 課題背景 巷道掘進(jìn)機(jī)是在地面以下開挖巷道、隧道或者涵洞的一種專用設(shè)備，分為全斷面與部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)兩大類 [1]。能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)不同礦巖情況有選擇地采掘，掘進(jìn)速度快，巷道成型好 。 現(xiàn)階段掘進(jìn)機(jī)發(fā)展方向 [3]主要有： （ 1） 向重型化方向發(fā) 展； （ 2） 矮、窄機(jī)身中型掘進(jìn)機(jī)； （ 3） 輔助功能多的機(jī)型、主輔機(jī)一體化； （ 4） 技術(shù)成套化； （ 5） 向系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化方向發(fā)展。 本課題 以 石家莊煤機(jī)廠生產(chǎn)的 EBZ200 型掘進(jìn)機(jī) 為研究對(duì)象，該機(jī) 是以截割巖石為主的中國礦業(yè)大學(xué) (北 京 ) 博士 研究生開報(bào)告 2 重型懸臂式橫軸掘進(jìn)機(jī) 。振動(dòng)產(chǎn)生的沖擊載荷，破壞機(jī)器零件的強(qiáng)度，改變正常的截線間距、截深等參數(shù)，影響機(jī)器的壽命和工作可靠性。 所謂載荷， 指的是使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)力和變形的外力及其它因素 ， 或習(xí)慣上指施加在工程結(jié)構(gòu)上使工程結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生效應(yīng)的各種直接作用 。即使截割電機(jī)和升降、回轉(zhuǎn)液壓缸通過加裝傳感器的方式能夠測取到相關(guān)載荷數(shù)據(jù)并又掘進(jìn)機(jī) PLC 讀取，也缺乏 相應(yīng)存儲(chǔ)手段。 針對(duì)井 下載荷信號(hào)測取問題，本課題組自主研發(fā)了 機(jī)載大容量數(shù)據(jù)記錄儀（簡稱“黑匣子”）可以跟機(jī)長時(shí)間 記錄并儲(chǔ)存掘進(jìn)機(jī)工作時(shí)主控單元記錄的操作信息和狀態(tài)信息，并利還自主研發(fā)了礦用本質(zhì)安全型振動(dòng)加速度傳感器 GBC1000 來測取掘進(jìn)機(jī)在運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)信號(hào)，并將以上兩種信息利用大容量固態(tài)硬盤存儲(chǔ)，解決了無法長時(shí)間記錄載荷信號(hào)及振動(dòng)信號(hào)的問題。英國在引進(jìn) Ⅱ K3 型掘進(jìn)機(jī)的基礎(chǔ)上生產(chǎn)了 MKZ 型掘進(jìn)機(jī)，日本在引進(jìn)英國和前蘇聯(lián)掘進(jìn)機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)研制了 MRH 系列，