机械式挖掘机工作装置动力学地研究

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1、万方数据AThesisinMechanicalEngineeringDynamicsResearchonWorkingAttachmentsofMechanicalExcavatorByKanMinSupervisor：AssociateProfessorLinGuiyuNortheasternUniversityJune2012万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一

2、同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢二￡巴J恳。学位论文作者签名：阑敏日期：2口，夕．彳．)护学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年囱学位论文作者签名：阑叛签字日期：，o，)．7．2导师签名：签字日期,20r；．7．)万

3、方数据东北大学硕士学位论文摘要机械式挖掘机工作装置动力学研究摘要大型矿用机械式挖掘机是国内外矿山开采的重要设备之一，其工作装置性能的优劣直接关系到整机性能。工作实践表明，若提高整机性能，须从研究其工作装置的动力学入手。工作装置的动力学研究是从挖掘机的理论动力特性曲线出发，以极端工况为计算条件，以工作装置的提升和推压系统的自然系统作为计算模型；将斗柄、动臂视为弹性体，有别于以往的刚体动力学模型，根据确定广义坐标的原则，建立9自由度工作装置弹性动力学模型；运用拉格朗日方程建立工作装置的动力学数学模型；采用振型叠加法求得各个自由度的位

4、移响应及各构件的最大动载荷及动载荷系数。在上述工作的基础上，分析各自由度对系统动载荷的贡献度，忽略对整体结构动力学影响较弱的自由度，建立2自由度的当量系统弹性力学模型，并与多自由度的计算结果进行比较，两者均为工程认可。分析了影响系统动载荷的各个因素，并找出降低动载荷的可行途径。此外，采用动点法对挖掘机的运动学进行了研究，有别于定点法以推压轴中心为参考点，动点法是以推压齿轮与斗柄齿条的啮合点为参考点，基于施力机构的推压、提升速度，求得挖掘轨迹。相较之下，动点法模型更接近于挖掘机的工作原理。且基于铲斗的装满条件，提出比较合理的提升和

5、推压速度匹配方式。综上，上述工作充实了挖掘机设计理论，同时论文的建模和分析方法对于其它同类型机械系统的分析具有参考意义。关键词：挖掘机；动力学；工作装置；挖掘轨迹；运动学II万方数据东北大学硕士学位论文AbstractAttachmentsofMechanicalExcavatorAbstractThelargeminemechanicalexcavatorisoneoftheimportantequipmentfordomesticandinternationalmining．Whethertheworkingperforma

6、ncesoftheattachmentsarewellisdirectlyrelatedtothepropertiesofthemachines．Thepracticeshowsthatitshallstartfromthestudyondynamicsofworkingattachments，ifimprovethemachineperformance．Fromtheexcavator’Stheoreticaldynamiccharacteristiccurve，onthebasisofextremeworkingcondit

7、ions，withthenaturalsystemofworkingattachmentsasthecomputationmodel，andthehandleandboomaselastomers，nine-degreeoffreedomdynamicmodeloftheworkingattachmentisestablishedbyusingmulti-bodydynamicstheory,andthemaximumdynamicloadanddynamicloadcoefficientofthecomponentsareso

8、lvedbyusinglagrange’Sequation。Basedontheworkthatwehavedone，establishelasticmechanicsmodeloftwo-degreeoffreedombyignoringthefreedomt