煤矿救援运载车制动系统研究

发布时间：2017-09-05 02:08

  本文关键词：煤矿救援运载车制动系统研究

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【摘要】：煤矿救援运载车的主要任务就是负责搭载救援机器人,快速到达煤矿事故发生的地点,然后由救援机器人开展救援工作,本文对救援运载车制动系统进行结构设计、理论分析与仿真研究。结合煤矿事故发生后矿井复杂的环境条件及要实现运载车的智能控制,采用电磁铁吸合力作为驱动制动系统的力源。对煤矿救援运载车制动过程进行分析,并建立了制动过程的制动距离与时间的数学模型;根据电磁制动器的工作原理设计了电磁制动器的整体结构;利用多体动力学系统仿真软件ADAMS对救援运载车制动系统制动过程进行仿真分析,得到了运载车制动过程的制动参数曲线,验证了电磁制动器设计的合理性;运用ABAQUS软件对救援运载车制动系统制动过程进行了瞬态热力学仿真分析,得出了制动盘随制动时间变化的节点温度及制动盘应力分布特性;利用Matlab模糊逻辑工具箱完成了对救援运载车制动系统自主制动模糊算法控制器的设计,实现了运载车自主制动。通过本文的设计研究,验证了救援运载车电磁制动器总体方案设计可行性,并对矿井轨道蓄电池机车新型制动系统的设计提供了参考依据,研究成果具有一定的理论和实践指导意义。
【关键词】：救援运载车 制动系统 运动学、动力学分析 热力学分析 模糊控制
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.5
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-12
• 1.1 课题的来源及意义8-9
• 1.2 矿井轨道运输车制动器国内外研究现状9-10
• 1.3 矿井轨道电机车制动方式概述10-11
• 1.4 论文主要研究内容和结构安排11-12
• 2 煤矿救援运载车制动过程分析12-18
• 2.1 救援运载车主要参数12
• 2.2 救援运载车制动系统12-14
• 2.2.1 救援运载车制动系统原理简介12-13
• 2.2.2 救援运载车制动过程简介13-14
• 2.3 制动系统制动过程受力分析14-16
• 2.3.1 制动状态车轮受力分析14-15
• 2.3.2 制动状态车轮与钢轨粘着分析15-16
• 2.3.3 制动状态下整车受力分析16
• 2.4 救援运载车制动参数的数学模型16-17
• 2.5 本章小结17-18
• 3 电磁制动器设计18-30
• 3.1 制动器设计原则18
• 3.2 制动过程制动力矩计算18-19
• 3.3 制动盘、摩擦衬片设计19-20
• 3.4 增力机构的设计20-23
• 3.4.1 机构自由度分析20-21
• 3.4.2 受力分析计算21
• 3.4.3 滑块模型的计算21-22
• 3.4.4 增力机构尺寸的确定22
• 3.4.5 连杆静力学有限元分析22-23
• 3.5 电磁铁的设计23-29
• 3.5.1 电磁铁设计方法23-24
• 3.5.2 电磁铁设计计算24-28
• 3.5.3 电磁铁的吸合特性分析28-29
• 3.6 本章小结29-30
• 4 救援运载车制动系统动力学及运动学仿真30-41
• 4.1 多体动力学仿真软件ADAMS30
• 4.2 制动系统动力学方程的建立与求解30-33
• 4.3 电磁制动器三维模型33
• 4.4 增力机构的运动仿真33-34
• 4.4.1 电磁吸力的设定33
• 4.4.2 增力机构仿真分析33-34
• 4.5 电磁制动系统仿真34-35
• 4.5.1 三维模型转化及约束的添加34
• 4.5.2 运动的添加34
• 4.5.3 救援运载车接触力与重力的添加34-35
• 4.6 救援运载车制动系统仿真结果35-38
• 4.7 ADAMS仿真优化及直行轨道坡度 3‰制动仿真38-40
• 4.8 本章小结40-41
• 5 电磁制动器热力学分析41-49
• 5.1 制动器热力学分析41-45
• 5.1.1 瞬态热力学有限元分析方法41
• 5.1.2 制动器瞬态热传导方程41-42
• 5.1.3 制动器有限元分析42-45
• 5.2 制动器热力学仿真45-48
• 5.2.1 制动盘节点温度分布云图45-47
• 5.2.2 制动盘应力分布云图47-48
• 5.3 本章小结48-49
• 6 救援运载车自主制动模糊算法设计49-56
• 6.1 超声测距传感器介绍49
• 6.2 救援运载车模糊控制自主制动算法49-52
• 6.2.1 模糊控制理论49-50
• 6.2.2 自主制动模糊控制器设计50-52
• 6.3 Matlab/simulink建模及仿真52-55
• 6.4 本章小结55-56
• 7 结论与展望56-58
• 7.1 工作总结与结论56-57
• 7.2 展望57-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-62
• 附录攻读硕士期间发表学位论文62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：795182