機(jī)械畢業(yè)設(shè)計-縱軸掘進(jìn)機(jī)總體方案設(shè)計及行走系統(tǒng)設(shè)計-資料下載頁
2024-11-30 13:46本頁面
【導(dǎo)讀】一體，包含多種機(jī)構(gòu)，具有多重功能。懸臂式掘進(jìn)機(jī)作業(yè)線主要由主機(jī)與后配套。主機(jī)把巖石切割破落下來，轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)把破碎的巖渣轉(zhuǎn)運(yùn)至機(jī)器尾部卸。下，由后配套轉(zhuǎn)載機(jī)、運(yùn)輸機(jī)運(yùn)走。懸臂式掘進(jìn)機(jī)的切割臂可以上下、左右自由。擺動，能切割任意形狀的巷道斷面，切割出的表面精確、平整，便于支護(hù)。式行走機(jī)構(gòu)使機(jī)器調(diào)動靈活，便于轉(zhuǎn)彎、爬坡，對復(fù)雜地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)。的最大單向抗壓強(qiáng)度可達(dá)170MPa。掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀，我國的懸臂式掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個階段。這一階段懸臂式掘進(jìn)機(jī)的特點(diǎn)是:可靠性較高,已能適。應(yīng)我國煤巷掘進(jìn)的需要;半煤巖巷的掘進(jìn)技術(shù)已達(dá)到相當(dāng)?shù)乃?出現(xiàn)了重型機(jī)?，F(xiàn)在,懸臂式掘進(jìn)機(jī)的設(shè)計與。段的代表機(jī)型較多,主要有EBJ型、EL型及EBH型。的水平,已跨入了國際先進(jìn)行列,可與國外的懸臂式掘進(jìn)機(jī)媲美。并已成為當(dāng)前掘進(jìn)機(jī)工作機(jī)構(gòu)的一種基本型式。因此,在煤巷掘進(jìn)時,需加大機(jī)身重量或
【正文】 況 ? 地面（或地板）狀況 ? 鋪石路面 ～ 干粘土土地面 稍濕的碴子地面 ～ 干砂土硬地面 泥濘的底板 水泥地面 砂、頁巖底板 ～ 煤底板 ～ 張緊裝置預(yù)張力的計算確定： 12110 4hqaT ? 公式中符號見圖 (62)符號示意。 q — 履帶鏈單位長度的重力， kN/mm。 1導(dǎo)向輪 2驅(qū)動輪 圖 62 符號示意 縱軸式掘進(jìn)機(jī)總體方案設(shè)計及行走系統(tǒng)設(shè)計 28 2 32110 1 1 . 3 3 1 0 3 8 0 0 9 6 . 0 ( k N )4 4 5 0qaT h???? ? ?? 馬達(dá)參數(shù) 選取馬達(dá)的型號參數(shù)如下 表 62： 表 62 馬達(dá)的型號參數(shù) 元件名稱 型號排量 排 量(ml/r) 壓力 (MPa) 轉(zhuǎn) 速 （ r/min） 效率 (%) 輸出轉(zhuǎn)矩 () 重量(kg) 配套用制動器型號 額定 最高 最低 最高 容積 總效率 徑向柱塞液壓馬達(dá) NHM175A 175 20 25 10 1000 0． 98 0． 92 526 27 控制馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)速度在 230r/min 左右。 則馬達(dá)所需要的流量約為： 2 3 0 1 7 5 4 1 0 7 1 .4 m m in 0 .6 8 L s0 .9 8vnqQl? ?? ? ? ? 張緊油缸的計算選擇 油缸張緊的力為 : 0 (kN)T ? 各負(fù)載計算如下 表 63 表 63 負(fù)載計算 工況 計算公式 液壓缸負(fù) 載 F/kN 液壓缸驅(qū)動力 0F/kN 升降擺動工作 12110 4hqaT ? (1)初選系統(tǒng)工作壓力 參照目前實(shí)際運(yùn)用情況，初選定系統(tǒng)工作壓力為 16MPa。 (2)確定液壓缸型式及規(guī)格 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 29 回路上取背壓 2 ? ，根據(jù)工作情況和要求，確定寬徑比 ?Dd Dd/ i 2 ?AA ])[( 2121 mppFmA ??? = 6 4 29 6 0 0 0 / [ ( 1 6 1 . 5 / 1 . 6 1 ) 1 0 0 . 9 ] 7 0 . 8 1 0 m?? ? ? ? ? ???? ??AD cm 取規(guī)范標(biāo)準(zhǔn) D=100mm，由 21 AA ? ， d==62mm 取標(biāo)準(zhǔn)值，桿徑 d=63 mm 兩腔實(shí)際有效面積 ?A cm2， ?A cm2 縱軸式掘進(jìn)機(jī)總體方案設(shè)計及行走系統(tǒng)設(shè)計 30 7 整機(jī)受力與穩(wěn)定性分析 掘進(jìn)機(jī)受力分析 掘進(jìn)機(jī)工作時，縱向截割（上下擺動截割）時受力如圖 71a 所示。此時，截割頭受到向上、向下截割阻力，大小與截割頭縱向截割的進(jìn)給力相等，方向相反； 橫向截割（水平擺動截割）時，受力如圖 71b 所示。此時，截割頭受到橫向截割阻力，大小與橫向進(jìn)給力相等，方向相反； 軸向鉆進(jìn)時，受力 如圖 71c 所示。此時，截割頭受到推進(jìn)阻力。若橫向行走機(jī)構(gòu)推 進(jìn)，取其為行走機(jī)構(gòu)的牽引力，如果靠伸縮機(jī)構(gòu)推進(jìn)，取為伸縮油缸的推進(jìn)力。 圖 71掘進(jìn)機(jī)受力分析 掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定性計算 根據(jù)前面所選的截割頭得出的載荷以及對掘進(jìn)機(jī)的整機(jī)受力分析，可以對掘進(jìn)機(jī)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析。由圖 72可知，當(dāng)截割頭向下截割時，升力 Ra1 方向向上， Ra1 和推進(jìn)方向上的阻力 Rc 對掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)生傾覆力矩為 00M f = ( R a c o s R c s in ) ( a + b + c + c o s ) + ( R a s in R c c o s ) ( L s in + H )? ? ? ? ? ?? ? ? (71) 式中 Lo—— 懸臂的長度， m； ? —— 懸臂在縱向的任意擺角， o。 Ho—— 懸臂水平位置時的高度， m； a—— 機(jī)器重心到履帶后輪軸的距離 ． m； b—— 機(jī)器重心到履帶前輪軸的距離， m； 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 31 c— 一履帶前輪軸至懸臂縱向擺動中心的水平距離 ， m； 這時的穩(wěn)定力矩為 : Mg =Ga? (72) 橫向力 Rb 的方向與截割頭的擺動方向相反．由于懸臂不是很長，擺角通常不大．而且機(jī)器的橫縱向尺寸差 不多，所以該力不會導(dǎo)致機(jī)器橫向傾翻，大可能使機(jī)身橫向擺動，按最不利的條件考慮，其偏轉(zhuǎn)力矩為 : M p = ( a + b + c + L c o s ) R b??? (73) 穩(wěn)定力矩為 : maxM = a G?? (74) 式中 max? —— 最大附著系數(shù)； 軸向力 Rc 外力 Ra1 的作用將使機(jī)器承受向后退的力，其大小為 : t1F = R c c o s R a sin?? (75) 履帶與底版的附著力 : F = G?? (76) 式中 ?—— 履帶與底版的附著系數(shù)． 當(dāng)截割頭代能夠上截割時，外力 Ra2d 方向向下，對機(jī)器的傾翻力矩為 ： M f = ( R a c o s + R c s i n ) ( L c o s + c ) + ( R a s i n R c c o s ) ( L s i n + H )? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? (77) 穩(wěn)定力矩為 ： Mf =bG? (78) 按極端情況考慮，這時橫向力產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)力矩為 ： M p = (L c o s + c ) R b??? （ 79) 縱軸式掘進(jìn)機(jī)總體方案設(shè)計及行走系統(tǒng)設(shè)計 32 穩(wěn)定力矩為 ： maxM = b G?? (710) 這種情況下，促使其后退的力為 : F t = R a c o s + R a s in??? ? ? (711) 履帶與底版的附著力 : F = G?? (712) 圖 72掘進(jìn)機(jī)穩(wěn)定性分析 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 33 8 結(jié)論 本次設(shè)計的橫軸式掘進(jìn)機(jī)總體方案設(shè)計與行走系統(tǒng)設(shè)計，運(yùn)用掘進(jìn)機(jī)設(shè)計的各方 面知識綜合運(yùn)用設(shè)計通過對掘進(jìn)機(jī)總體和行走系統(tǒng)做了分析計算其技術(shù)參數(shù)，來選擇型號和部件等。 該掘進(jìn)機(jī)行走系統(tǒng)在滿足原有要求的情況下實(shí)現(xiàn)可靠性好、成本低、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、使用維護(hù)方便的要求。 在設(shè)計過程當(dāng)中，由于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和知識水平的不足，關(guān)于設(shè)計計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計以及校核等方面都會有不完善之處。在今后的工作學(xué)習(xí)中我會更加詳盡的學(xué)習(xí)，提高設(shè)計的科學(xué)性和效率。使之更加完善，符合實(shí)際工程機(jī)械的要求。 縱軸式掘進(jìn)機(jī)總體方案設(shè)計及行走系統(tǒng)設(shè)計 34 致謝 在論文完成之際，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師丁飛老師的熱情關(guān)懷和悉心指導(dǎo)。在我 撰寫論文的過程中，丁老師傾注了大量的心血和汗水，無論是在論文的選題、構(gòu)思和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了丁老師悉心細(xì)致的教誨和無私的幫助，特別是他廣博的學(xué)識、深厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和一絲不茍的工作作風(fēng)使我終生受益，在此表示真誠地感謝和深深的謝意。 在論文的寫作過程中，也得到了許多同學(xué)的寶貴建議，同時還到許多在設(shè)計論文過程中許多同學(xué)的支持和幫助，在此一并致以誠摯的謝意。 感謝所有關(guān)心、支持、幫助過我的良師益友。 最后，向在百忙中抽出時間對本文進(jìn)行評審并提出寶貴意 見的各位專家表示衷心地感謝！ 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 35 參考文獻(xiàn) [1] 周松林，王民?！毒蜻M(jìn)機(jī)械化成套設(shè)備選型手冊》。煤炭工業(yè)出版社。 1990 年 9 月。 [2] 陶弛東?！恫删驒C(jī)械》。煤炭工業(yè)出版社。 1993 年 3 月。 [3] 楊文茂，李金英。《空間解析幾何》。武漢大學(xué)出版社。 1997 年 1 月。 [4] 李貴軒?！毒蜻M(jìn)機(jī)械設(shè)計》。阜新礦業(yè)學(xué)院。 1992 年 10 月。 [5] 寧恩漸?！恫删驒C(jī)械》。冶金工業(yè)出版社。 1980 年。 [6] 煤炭科學(xué)研究院太原分院。《國外掘進(jìn)機(jī)》。煤炭工業(yè)出版社。 1986 年。 [7] 煤炭工業(yè)部生產(chǎn)司開拓處編寫?！毒蜻M(jìn)機(jī)選型手冊》。煤炭工業(yè)出版社。 1989 年 7 月。 [8] 毛君 ,吳常田 ,謝苗 .淺談懸臂式掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展及趨勢 [J]中國工程機(jī)械學(xué)報 ,2021 [9] 王慶禹?！稒C(jī)械設(shè)計》。第 24 卷第 2 期。 2021 年 2 月 20 日。 [10] 李貴軒主編：《設(shè)計方法學(xué)》， 世 界圖書出版社， 1989.
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