【摘 要】
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锚杆钻车是对煤矿巷道进行锚杆支护的重要锚护安装设备,其锚固效率和精度是影响煤矿巷道开采的重要因素。基于此,本文提出了一种快速定位、高效锚固的锚杆钻车,并以此为研究对象,开展对锚杆钻车整体机构组成、关键部件数值仿真的研究,论文主要研究内容如下:1)介绍了锚杆钻车相关问题的国内外研究现状和疲劳分析方法的发展概况,分析了锚杆钻车需要深入研究的难点和实行应用的可行性,提出了论文研究目标和主要内容。2)对锚
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锚杆钻车是对煤矿巷道进行锚杆支护的重要锚护安装设备,其锚固效率和精度是影响煤矿巷道开采的重要因素。基于此,本文提出了一种快速定位、高效锚固的锚杆钻车,并以此为研究对象,开展对锚杆钻车整体机构组成、关键部件数值仿真的研究,论文主要研究内容如下:1)介绍了锚杆钻车相关问题的国内外研究现状和疲劳分析方法的发展概况,分析了锚杆钻车需要深入研究的难点和实行应用的可行性,提出了论文研究目标和主要内容。2)对锚杆钻车主要功能部件进行设计计算和参数选择,根据工况需求设计了钻车整体结构组成,其中包括用于提高锚护精度的分度机构,满足钻车移动、转弯和爬坡需求的行走机构,最后结合巷道实际工况对机构进行参数计算。3)建立了锚杆钻车分度机构中齿轮齿条液压缸受力矩的数学模型,通过MATLAB完成求解,探讨了转动角度、转动角加速度、桅杆伸缩臂长度对齿轮齿条力矩的影响。结果表明:钻机部齿轮齿条液压缸转矩大小受钻机部的转动角度和转动角加速度共同影响,其中转动角度为主要影响因素,其数值越大,钻机部齿轮齿条液压缸受转矩呈非线性减小;桅杆伸缩臂齿轮齿条油缸受到转矩大小由桅杆转动最大角度和桅杆伸缩长度共同影响,其中桅杆伸缩长度为主要影响因素。4)建立齿轮齿条液压缸模型,结合计算的数学模型利用有限元软件完成力学分析和疲劳特性分析。结果表明:桅杆伸缩臂处齿轮齿条液压缸主要应力位置在齿根附近,随着桅杆转动角度增加,等效应力随之增加,齿轮齿条液压缸疲劳损伤呈非线性增大趋势,疲劳寿命呈非线性减小趋势。齿轮齿条液压缸的疲劳损伤主要发生在应力集中处,危险节点的疲劳寿命为8×103次循环。图48表8参71
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