原创《基于MATLAB的悬臂式掘进机截割头运动分析》：这篇掘进机论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
摘 要：本研究对目前技术比较成熟的悬臂式掘进机截割头的运动进行研究,在MATLAB中建立数学模型,为后续的动力学研究和仿真分析提供基础数据.
关键词：悬臂式掘进机；截割头；运动分析
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.204
随着采煤业的发展,掘进机的机械化、重型化、高效化是当前各国的发展趋势.本研究旨在对已用于实际生产中的悬臂式掘进机截割头的运动进行了分析与研究,为后续的动力学分析和仿真提供基础数据,并将研究结果应用于自主研发的新型悬臂式掘进机中.
1 悬臂式掘进机运动原理
按照截割头的布置方式不同,可以分为纵轴式和横轴式.纵轴式截割头与悬臂同轴布置,截割头的形状多为为圆锥形或圆柱圆锥形,截割头运动轨迹近似于平面摆线,截割出的巷道平整光滑.目前国内外悬臂式掘进机大多数为纵轴式.
纵轴式掘进机截割头的运动包括回转、纵向进给、左右和上下摆动,截割头的进给由推进液压缸带动悬臂的升降来实现的；水平摆动是依靠水平回转工作台的回转来实现的.
2 截割头运动分析
纵轴式掘进机截割头的截割过程可简单分为纵向钻进和横向摆动两种工作方式,因此,对截割头的运动分析也分为这两种截割工况下进行研究.
2.1 进给工况下的运动分析
纵向进给截割工况下,截割头绕自身轴旋转的同时也在沿截割臂轴线方向纵向推进,因此,截割头上截齿的运动轨迹为空间螺旋线.取半径为r的某一截齿为例,其运动轨迹如图1所示：
在初始位置,即t等于0时,,其位置在处,该点运动经时间t后,截割头转过,并向前推进距离,运动到点,则即为该截齿运动经时间t后的一段螺旋线轨迹,其参数方程为：
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2.2 横摆工况下的运动分析
横向摆动工况下,截割头绕自身轴旋转的同时还随着截割臂横向摆动,因此,截割头上截齿的运动轨迹是轴心平行于横摆平面的摆线.取半径为r的某一截齿为例,其运动轨迹如图2所示：
在初始位置,即t等于0時,,其位置在处,该点运动经时间t后,截割头转过,同时截割臂摆过角,运动到点,则即为该截齿运动经时间t后的一段摆线轨迹,其参数方程为：
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2.3 模型运动仿真
为研究截割头的工作过程,首先利用纵向进给和横向摆动两个不同截割工况下的参数方程在MATLAB里建立数学模型,编写截割齿运动程序,获得某截齿纵向进给工况下的运动轨迹如图3所示：
截割头的运动不仅影响到机器的截割性能、生产能力、截割块率及能耗指标等,而且还决定着截齿的磨损、截割头上所有联接件和传动件的载荷稳定程度及整机可靠性,因此,对截割头的运动分析是对掘进机进一步研究和设计的基础.
掘进机论文参考资料：
结论：基于MATLAB的悬臂式掘进机截割头运动分析为关于掘进机方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关掘进机论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
