高压水射流割缝机液压推进系统研究

发布时间：2017-10-31 14:24

  本文关键词：高压水射流割缝机液压推进系统研究

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【摘要】：本课题研究的高压水射流割缝机,是由液压驱动机构、换向机构、推进夹紧机构、以及液压支撑机构等组成,是利用高压水射流技术在煤矿开采中进行钻孔和割缝的设备,用来提高低渗透煤层的瓦斯抽放效率。液压推进机构是高压水射流割缝机进行钻孔与割缝的核心机构,其液压系统的工作过程直接影响到瓦斯抽放的效率,所以,文章对高压水射流割缝设备液压推进系统进行研究。本文以高压水射流割缝机液压推进系统的推进夹紧机构为主要研究对象进行分析。首先,介绍了高压水射流割缝机液压推进系统的工作原理,并详细列出了推进系统中的关键构件夹紧机构、推进机构及拉拔机构。在此基础上,利用Pro/E对高压水射流割缝机的液压推进机构与夹紧机构进行三维建模及装配,包括夹紧器后盖、夹紧器活塞、夹紧器夹紧块、夹紧器前盖与前盖挡板等,通过软件间接口导入到ADAMS中建立动力学模型。之后,对高压水射流割缝机液压推进系统中各个部件的参数进行详细分析,利用AMESim软件完成高压水射流割缝机液压推进系统的液压模型。最终,完成ADAMS动力学与AMESim的联合仿真,对高压水射流割缝机液压推进系统进行联合仿真分析。通过对仿真模型的推进、回收两个过程进行仿真分析,得到夹紧机构的夹紧、松开过程、推进机构的推进、回收过程、拉拔机构推进过程的速度、流量、压力曲线。由于夹紧机构的特殊结构,在ADAMS中对夹紧块进行分析,得到其速度、加速度、力等变化曲线。最终对曲线出现的波动进行分析,并对夹紧块的结构设计提出改进意见,减少活塞对行程两端缸盖得冲击。通过对高压水射流割缝机液压推进系统的联合仿真分析,为液压系统的参数选择及优化设计提供参考,为其他的液压系统的研究提供了研究方法,对减少液压系统研究的时间与降低成本具有一定的现实意义。
【关键词】：割缝机 液压系统 夹紧机构 联合仿真 动态特性
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD42
【目录】：

• 摘要3-5
• abstract5-11
• 第一章 绪论11-21
• 1.1 研究的背景和意义11-13
• 1.2 国内外研究动态13-19
• 1.2.1 高压水射流设备13-14
• 1.2.2 工程机械液压技术14-16
• 1.2.3 液压系统计算机仿真研究现状16-18
• 1.2.4 虚拟样机联合仿真技术18-19
• 1.3 主要研究内容19-20
• 1.4 本章小结20-21
• 第二章 高压水射流割缝机液压推进系统的组成及工作原理21-29
• 2.1 液压系统理论基础21-25
• 2.1.1 液压系统液体静力学21-22
• 2.1.2 液压系统液体动力学22-24
• 2.1.3 管道中液流的特性24-25
• 2.2 液压推进系统25-26
• 2.2.1 液压推进系统组成25
• 2.2.2 液压推进与割缝过程25-26
• 2.3 夹紧机构26-27
• 2.3.1 夹紧机构组成26-27
• 2.3.2 夹紧机构工作原理27
• 2.4 推进机构27
• 2.5 拉拔机构27-28
• 2.6 本章小结28-29
• 第三章 推进夹紧机构动力学建模29-39
• 3.1 引言29
• 3.2 三维模型的建立29-31
• 3.2.1Pro/Engineer软件的介绍29
• 3.2.2 夹紧机构的建模和装配29-31
• 3.2.3 推进机构的建模与装配31
• 3.3 三维模型向动力学模型的传递31-32
• 3.4 动力学模型的建立32-37
• 3.4.1ADAMS软件的介绍32
• 3.4.2 推进夹紧机构动力学模型的建立32-37
• 3.5 本章小结37-39
• 第四章 高压水射流割缝机液压推进系统仿真模型的建立39-55
• 4.1 软件介绍39
• 4.2 模型中元件参数设置39-45
• 4.2.1 液压缸参数设置40-42
• 4.2.2 泵、电机及油箱有效容积参数设置42-43
• 4.2.3 液压阀参数设置43-45
• 4.2.4 管路参数设置45
• 4.3 建立高压水射流割缝机液压推进系统仿真模型45-46
• 4.4 建立高压水射流割缝机液压推进系统联合仿真模型46-53
• 4.4.1 联合仿真介绍46-47
• 4.4.2 ADAMS中模型的操作设置47-52
• 4.4.3 AMESim中联合仿真模型的建立52-53
• 4.5 本章小结53-55
• 第五章 高压水射流割缝机液压推进系统的联合仿真分析55-67
• 5.1 联合仿真模型的调试55-56
• 5.1.1 仿真进行时序设定55
• 5.1.2 负载的确定55-56
• 5.2 结果分析56-65
• 5.2.1AMESim中的结果分析57-63
• 5.2.2 ADAMS中的结果分析63-65
• 5.3 本章小结65-67
• 第六章 结论与展望67-69
• 6.1 结论67-68
• 6.2 展望68-69
• 参考文献69-73
• 致谢73-75
• 攻读硕士期间发表的学术论文75

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本文编号：1122464