高压水射流割缝设备行走部特性分析

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文高压水射流割缝设备行走部特性分析摘要在矿井开采过程中，为了提高低渗透煤层的瓦斯抽放效率，高压水射流割缝设备应运而生。其中，割缝设备行走部的工作性能直接影响到劳动力强度以及瓦斯抽放效率，因此，本文针对高压水射流割缝设备的行走部进行研究。本文以高压水射流割缝设备的行走部为研究对象进行仿真分析。首先，介绍了高压水射流割缝设备以及履带行走装置的组成及工作原理，在此基础之上，采用UG完成高压水射流割缝设备车体的三维建模及装配，包括车体底座、夹紧推进机构、水箱、油箱以及电动机；采用RD完成行走部模型的建立，导入车体模型添加约束完成整车虚拟样机模

2、型的建立，进行动态仿真与分析。通过对虚拟样机水平路面行驶、上下坡以及转弯四种工况进行仿真分析，获得各种工况下，履带转矩、速度以及受力曲线，利用理论计算值验证结果的准确性。对比分析可知，以B/2方式转弯，即履带一侧驱动、另一侧制动时，履带行走装置处于最恶劣的工况，在此条件下进行驱动轮和履带架的有限元分析。应用ANSYSWorkbench模块，对行走部关键零件进行模态分析、静力学分析以及疲劳分析，包括驱动轮以及履带架。通过模态分析，分析是否存在共振现象，得出该设备行走部关键零件驱动轮的相对薄弱位置；通过静力学分析以及疲劳可靠性分析，完成零件的强度校核以及在零件的结构

3、设计阶段，对于零部件的结构设计、材料的I太原理工大学硕士研究生学位论文选取、尺寸制定以及热处理等环节具有重要的指导意义。通过对高压水射流割缝设备行走部的仿真分析，为行走部的设计提供了参考依据，同时，也为其它大型履带车辆行走装置的研究提供了研究方法，这对于减少产品开发的时间以及降低生产成本，都具有一定的现实意义。关键词：割缝设备，履带行走装置，虚拟样机，动态仿真，有限元分析II太原理工大学硕士研究生学位论文WALKINGSYSTEMCHARACTERISTICANALYSISOFHIGHPRESSUREWATERJETCUTTINGEQUIPMENTABSTRAC

4、TInordertoimprovetheefficiencyoflowpermeabilityofcoalseamgasdrainage,highpressurewaterjetcuttingequipmentarisesatthehistoricmomentintheprocessofminemining.Theperformanceofwalkingdepartmentforcuttingequipmentaffectsthelaborintensityandefficiencyofgasdrainagedirectly.Therefore,theartic

5、alfocusonthewalkingpartforhighpressurewaterjetcuttingequipment.Thispaperaimsatthedynamicsimulationofthewalkpartofhighpressurewaterjetcuttingequipment.Firstofall,3Dmodelingofhighpressurewaterjetcuttingequipmentbodywasachievedbasisedonthecompositionsofcrawlerrunningdeviceanditsworkingp

6、rinciplesofitinUG,whichincludesbodybase,hastenpromotionmechanism,watertank,oiltankandmotor,andadoptsRecurDyntoestablishthecrawlerrunningdevice,andimportandassemblybodymodeltofinishthevirtualprototypingmodelthenconductthedynamicsimulationandanalysisofthetravelunit.Throughthesimulation

7、analysisofvirtualprototypedriveshorizontally,onthedownhillandturn,undervariousconditionsweobtainedthecrawlertorque,speedandforcecurve,andthattheaccuracyoftheresultisvalidatedwiththeoreticalcalculatedvalue.ComparativeanalysisshowsthatturninB/2wayistheworstcondition,meaningthatthetrack

8、ononesideoft