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1、机载锚杆钻机论文：液压系统动态特性功率键合图仿真【提示】本文仅提供摘要、关键词、篇名、目录等题录内容。为中国学术资源库知识代理， 不涉版权。作者如有疑义，请联系版权单位或学校。【摘要】液压系统是机载锚杆钻机的驱动部分。锚杆机在作业过程中启动、换向、停止等动作非常频繁。液压系统可能出现的冲击震荡、噪声以及零件动作失调等故障，影响了液压系统的稳定性，同时也直接影响到主机的稳定性。因此研究机载锚杆机液压系统的动态性能十分重要。本文根据机载锚杆钻机机构的运动学知识，利用 ADAMS 进行液压缸受力分析，从受力曲线中确定液压缸的最大受力，设计各液压缸的结构，绘制锚杆钻机液压系统的原理图。鉴于功率键合图建
2、模的优点，对液压系统中主要元件的结构进行必要的简化，分别建立功率键合图模型。根据功率键合图先在 Simulink 工作窗口中创建子系统的模型，再将所有的子模块组合起来，构建液压缸液压系统和液压马达液压系统的仿真模型。设置仿真参数，对模型进行仿真，从仿真曲线上观察和分析液压系统动态特性的变化情况，以此来验证液压系统的设计是否理想。借助 Simulink 软件分析了液压系统中其它参数诸如液压缸的负载、油液弹性模量、管路直径和长度等的变化对液压系统动态特性的影响。最后运用 D-H 方法建立了液控锚杆机中各杆的坐标系，在给定巷道断面参数的情况下，如何控制各液压缸的伸长量来实现钻孔支护。研究结果表明本文
3、所设计的掘进机机载锚杆钻机的液压系统符合掘锚一体机的设计要求，对其建立的数学模型正确，这对液压系统优化、整机的调试等方面具有重要的指导意义。【关键词】机载锚杆钻机；液压系统；动态特性；功率键合图；仿真；【篇名】机载锚杆钻机液压系统设计与研究【目录】机载锚杆钻机液压系统设计与研究 致谢 5-6 摘要 6-7 Abstract 7 1 绪论 11-18 1.1 论文的研究背景 11-12 1.2 掘锚机组的研究现状 12-14 1.2.1 掘锚机组的国外研究现状 12-13 1.2.2 掘锚机组的国内研究现状 13-14 1.3 掘进机机载锚杆钻机液压系统的研究现状 14-16 1.3.1 现有掘
4、进机机载锚杆钻机的研究现状 14-15 1.3.2 机载锚杆钻机液压系统的研究现状 15-16 1.4 本课题的研究内容 16-17 1.4.1 课题的来源 16 1.4.2 课题的研究意义 16 1.4.3 课题的研究内容 16-17 1.5 本章小结 17-18 2 掘进机机载锚杆钻机液压系统设计 18-33 2.1 锚杆钻机运动过程分析 18-19 2.1.1 钻巷道顶部锚杆孔时锚杆钻机的运动过程 18-19 2.1.2 钻巷道侧帮锚杆孔时锚杆钻机的运动过程 19 2.2液压缸主要参数的确定及选型 19-30 2.2.1 液压缸受力分析模型 19-20 2.2.2 伸缩液压缸受力分析 2
5、0-22 2.2.3 翻转液压缸受力分析 22-24 2.2.4 支护液压缸受力分析 24-25 2.2.5 侧翻液压缸受力分析 25 2.2.6 双倍程液压缸受力分析 25-26 2.2.7 液压缸行程计算 26-28 2.2.8 液压缸选型 28-30 2.3 机载锚杆钻机液压系统设计 30-32 2.3.1 锚杆钻机马达连接油路设计 30 2.3.2 液压缸连接油路设计 30-32 2.4 本章小结 32-33 3 机载锚杆钻机液压系统建模 33-49 3.1 液压系统的动态特性 33-34 3.2 液压系统的建模方法 34 3.3 液压系统各元件功率键合图的建立 34-48 3.3.1
6、 溢流阀 34-35 3.3.2 管路 35-37 3.3.3 单向阀 37-38 3.3.4 液控单向阀 38-40 3.3.5 节流阀 40-41 3.3.6 换向阀 41-45 3.3.7 液压缸 45-46 3.3.8 平衡阀 46-47 3.3.9 液压马达 47-48 3.4 本章小结 48-49 4 锚杆钻机液压系统的动态仿真 49-65 4.1 MATLAB 及 Simulink 简介 49-51 4.1.1 MATLAB 概述 49-50 4.1.2 Simulink 概述 50-51 4.1.3 Simulink 仿真建模的要求 51 4.2 锚杆钻机液压系统各元件 Sim
7、ulink 模型 51-55 4.3 液压缸系统仿真 55-62 4.3.1 液压缸系统的 Simulink 模型 55-56 4.3.2 液压缸系统参数确定 56-57 4.3.3 仿真环境设置 57-58 4.3.4 仿真结果分析 58-62 4.4液压马达系统仿真 62-64 4.4.1 液压马达系统的 Simulink 模型 62-63 4.4.2 液压马达系统参数确定 63 4.4.3 仿真结果分析 63-64 4.5 本章小结 64-65 5 液压系统参数对动态特性的影响及优化 65-71 5.1 油缸负载的影响 65-67 5.1.1 负载大小的影响 65-66 5.1.2 负载
8、类型 66-67 5.2 油液弹性模量的影响 67-68 5.3 管路的影响 68-70 5.3.1 管路直径的影响 68-69 5.3.2 管路长度的影响 69-70 5.4 本章小结 70-71 6 液压缸的复合运动控制 71-84 6.1 液压机载锚杆钻机的位姿描述 71-75 6.1.1 坐标系的建立 71-72 6.1.2 位姿方程的确定 72-75 6.2 液控机载锚杆机运动学逆向问题的求解 75-83 6.2.1 问题描述 75-76 6.2.2 打顶部孔时 76-81 6.2.3 打侧帮孔时 81-83 6.3 本章小结 83-84 结论 84-85 参考文献 85-87 作者简历 87-89 学位论文数据集 89-90
