矿用电铲实验平台结构设计与搭建

发布时间：2021-02-07 07:54

　　在现代大型露天矿的采矿业中,矿用电铲代替了大量的人力劳动,使得开采效率大大提高,起着不可替代的作用。但目前人工操作矿用电铲作业还存在挖掘效率低、能耗高、安全性差等问题。随着科学技术的快速发展,自动化成为矿用电铲发展的重要方向之一,矿用电铲实现自动化不但可以有效减少人为操作带来的失误,还可以提高效率、降低能耗。矿用电铲设备庞大且昂贵,对其进行改造并进行自动化研究费时费力且缺乏安全性。为解决上述问题,本文设计了一种矿用电铲实验平台,该平台包括提升机构、推压机构、回转机构、回转平台等结构,可以耦合挖掘环境三维扫描重构、位姿检测、防碰撞防护等系统单元。本文的具体研究内容:（1）根据挖掘实验要求,结合实验场地基本情况,提出了实验平台的总体设计要求。根据总体设计要求,制定了该平台的总体设计方案,包括机械结构设计方案、控制系统设计方案和技术方案,确定了该平台的主要技术参数和工作方式。（2）根据机械结构设计方案和主要技术参数,完成了该平台的机械结构设计,包括三维建模、电机选型、标准件选型和非标准件结构设计等。将该平台的机械结构与控制系统单元进行耦合,并将控制系统单元采用合理的安装方式安装到该平台上,确... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 矿用电铲发展现状
    1.3 自动化技术研究现状
    1.4 本文主要研究内容
2 电铲实验平台总体设计
    2.1 总体设计要求
    2.2 总体方案设计
        2.2.1 机械结构方案
        2.2.2 控制系统方案
        2.2.3 挖掘技术路线
    2.3 平台主要技术参数
    2.4 平台工作方式
    2.5 本章小结
3 平台主要结构设计
    3.1 底盘结构设计
        3.1.1 底盘方案设计
        3.1.2 底盘结构设计
    3.2 回转平台结构设计
    3.3 回转机构设计
        3.3.1 回转机构方案设计
        3.3.2 回转机构结构设计
    3.4 提升机构设计
        3.4.1 提升机构方案设计
        3.4.2 提升机构结构设计
    3.5 推压机构设计
        3.5.1 推压机构方案设计
        3.5.2 推压机构结构设计
    3.6 铲斗结构设计
    3.7 整体结构设计
    3.8 本章小结
4 实验平台分析与校核
    4.1 传动计算
        4.1.1 回转机构传动计算
        4.1.2 提升机构传动计算
        4.1.3 推压机构传动计算
    4.2 稳定性计算
    4.3 电机校核
        4.3.1 回转电机校核
        4.3.2 提升电机校核
        4.3.3 推压电机校核
    4.4 工作装置静强度分析
        4.4.1 分析工况的确定
        4.4.2 分析模型简化
        4.4.3 静力学分析
        4.4.4 分析结果查看
    4.5 实验平台运动学分析
    4.6 本章小结
5 平台搭建与实验验证
    5.1 平台搭建
    5.2 实验验证
    5.3 本章小结
6 结论
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]大型矿用挖掘机重心位置的设置[J]. 肖体云.  有色设备. 2016(02)
[2]厦工 XG822i型智能挖掘机[J].   工程机械与维修. 2016(04)
[3]WK-75型矿用挖掘机回转平台的参数化设计[J]. 谭开兵,吴凤林,谭彬,任家骏.  煤炭工程. 2016(02)
[4]大型回转支承受载分析及系统开发[J]. 封杨,黄筱调,王华,高学海.  机械设计与制造. 2014(07)
[5]WK系列大型矿用挖掘机特性介绍及应用[J]. 薛红,王利杰.  有色设备. 2013(04)
[6]工程机械智能化与信息化发展概况[J]. 吴国祥,李玉河.  工程机械. 2013(01)
[7]浅谈提高大型电铲生产能力的途径[J]. 李坊文.  铜业工程. 2012(03)
[8]新型智能挖掘机自动轨迹控制研究[J]. 贺继林,赵鑫,张大庆,宋军.  广西大学学报(自然科学版). 2012(02)
[9]采矿设备的大型化与智能化（1）[J]. 王磊.  矿业装备. 2011(09)
[10]大唐煤矿电铲与液压铲应用对比分析[J]. 张登军.  露天采矿技术. 2011(01)

博士论文
[1]大型矿用挖掘机设计关键技术研究[D]. 郝万军.吉林大学 2014
[2]液压挖掘机工作装置运动控制研究[D]. 张大庆.中南大学 2006

硕士论文
[1]75m3矿用挖掘机主要部件的参数化设计及其有限元分析[D]. 朱金金.太原理工大学 2015
[2]大型矿用挖掘机工作装置关键零部件结构分析平台的研究[D]. 王昕瑜.太原理工大学 2014
[3]机械式挖掘机工作装置机构性能研究与优化设计平台研发[D]. 申军立.吉林大学 2013
[4]液压挖掘机自主挖掘技术研究[D]. 宋军.中南大学 2013
[5]大型矿用挖掘机工作装置的参数化设计研究[D]. 王水林.吉林大学 2008
[6]大型矿用挖掘机履带行走装置动力学仿真研究[D]. 隋文涛.吉林大学 2007
[7]液压挖掘机工装轨迹自动控制系统的研制[D]. 姜鹏鹏.哈尔滨工业大学 2006
[8]大型矿用挖掘机回转装置动力学仿真研究[D]. 卢东晓.吉林大学 2006
[9]挖掘机远程管理和规划仿真的初步研究及应用[D]. 程驰宇.浙江大学 2005



本文编号：3021932