机载锚杆钻机论文：液压系统动态特性功率键合图仿真.doc

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6-7Abstract71 绪论11-181.1 论文的研究背景11-121.2 掘锚机组的研究现状12-141.2.1 掘锚机组的国外研究现状12-131.2.2 掘锚机组的国内研究现状13-141.3 掘进机机载锚杆钻机液压系统的研究现状14-161.3.1 现有掘进机机载锚杆钻机的研究现状14-151.3.2 机载锚杆钻机液压系统的研究现状15-161.4 本课题的研究内容16-171.4.1 课题的来源161.4.2 课题的研究意义161.4.3 课题的研究内容16-171.5 本章小结17-182 掘进机机载锚杆钻机液压系统设计18-332.1 锚杆钻机运动过程分析18-192.1.1 钻巷道顶部锚杆孔时锚杆钻机的运动过程18-192.1.2 钻巷道侧帮锚杆孔时锚杆钻机的运动过程192.2 液压缸主要参数的确定及选型19-302.2.1 液压缸受力分析模型19-202.2.2 伸缩液压缸受力分析20-222.2.3 翻转液压缸受力分析22-242.2.4 支护液压缸受力分析24-252.2.5 侧翻液压缸受力分析252.2.6 双倍程液压缸受力分析25-262.2.7 液压缸行程计算26-282.2.8 液压缸选型28-302.3 机载锚杆钻机液压系统设计30-322.3.1 锚杆钻机马达连接油路设计302.3.2 液压缸连接油路设计30-322.4 本章小结32-333 机载锚杆钻机液压系统建模33-493.1 液压系统的动态特性33-343.2 液压系统的建模方法343.3 液压系统各元件功率键合图的建立34-483.3.1 溢流阀34-353.3.2 管路35-373.3.3 单向阀37-383.3.4 液控单向阀38-403.3.5 节流阀40-413.3.6 换向阀41-453.3.7 液压缸45-463.3.8 平衡阀46-473.3.9 液压马达47-483.4 本章小结48-494 锚杆钻机液压系统的动态仿真49-654.1 MATLAB 及 Simulink 简介49-514.1.1 MATLAB 概述49-504.1.2 Simulink 概述50-514.1.3 Simulink 仿真建模的要求514.2 锚杆钻机液压系统各元件 Simulink 模型51-554.3 液压缸系统仿真55-624.3.1 液压缸系统的 Simulink 模型55-564.3.2 液压缸系统参数确定56-574.3.3 仿真环境设置57-584.3.4 仿真结果分析58-624.4 液压马达系统仿真62-644.4.1 液压马达系统的 Simulink 模型62-634.4.2 液压马达系统参数确定634.4.3 仿真结果分析63-644.5 本章小结64-655 液压系统参数对动态特性的影响及优化65-715.1 油缸负载的影响65-675.1.1 负载大小的影响65-665.1.2 负载类型66-675.2 油液弹性模量的影响67-685.3 管路的影响68-705.3.1 管路直径的影响68-695.3.2 管路长度的影响69-705.4 本章小结70-716 液压缸的复合运动控制71-846.1 液压机载锚杆钻机的位姿描述71-756.1.1 坐标系的建立71-726.1.2 位姿方程的确定72-756.2 液控机载锚杆机