隧道凿岩机器人钻臂动力学研究

本文运用机器人学动力学理论对凿岩机器人钻臂进行动力学分析。建立了钻臂的动力学模型，该研究对于钻臂零部件、驱动油缸的设计及凿岩机器人的控制系统设计具有重要的参考价值。     

凿岩机器人钻臂定位系统PCM液压伺服控制研究

介绍了在凿岩机器人钻臂定位液压控制系统中采用PCM伺服控制而进行的可行性研究、相应的控制系统的设计以及计算机仿真和实验。实验结果显示,该系统重复精度<0.1mm,能满足凿岩机器人的钻臂定位精度和深孔凿岩工艺要求。     

直接定位双三角支承钻臂运动轨迹的计算机仿真

本文分析了直接定位双三角支承钻臂运动轨迹的特点，分别以摆角和钻臂变幅油缸行程作为自变量建立了钻臂运动轨迹的数学模型，建立了钻臂与推进器干涉条件方程，介绍了运动轨迹计算机仿真程序及由此程序生成的凿岩范围图形实例。     

基于RBF神经网络凿岩台车钻臂逆解分析

凿岩台车钻臂运动学逆解是钻臂轨迹规划的关键，采用人工神经网络是实现钻臂运动学逆解的有效途径。通过D-H法对钻臂进行正运动学分析，建立各级连杆坐标系，求解钻头位置相对于钻臂底座的位姿关系矩阵，基于蒙特卡洛法利用MATLAB计算出钻臂工作空间及掌子面覆盖范围，采用RBF神经网络逼近钻臂姿态与钻头位置的复杂映射关系，利用梯度下降法计算构建神经网络参数，完成钻臂逆解。结果表明：RBF神经网络计算转动关节角度最大误差为0.082°，误差均方根为0.007 2，最大误差占比为0.91%；伸缩关节位移最大误差为1.07 mm，误差均方根为0.083，最大误差占比为0.042%，能够较为精准地计算凿岩台车钻臂逆解，为规划钻臂轨迹实现自动化与智能化凿岩提供理论基础。     

凿岩机器人的建模与运动学分析

针对矿井下硬岩钻孔爆破工程,将凿岩机器人钻臂转化成多关节机器人系统。根据D-H模型及几何分析法完成了钻臂的正逆运动学求解,并采用曲线拟合算法,通过构建钻臂后两液压缸与钻臂之间的几何模型,得到了钻臂的俯仰角和偏转角的计算公式;在此基础上,采用运动学算法对矿车在巷道中的停偏问题进行了纠偏。验证结果表明,所提算法误差在允许范围内,这为凿岩机器人下一步的控制设计打下了基础,在对矿洞开采的自动化、智能化的应用上具有现实意义。     

隧道凿岩机器人双三角钻臂运动分析与控制策略

通过对隧道凿岩机器人双三角钻臂运动规律的研究,引入平行坐标系将两后变幅缸对钻臂摆角与俯仰角的两输入两输出耦合系统转化为两个单输入单输出系统,得到了钻臂直线轨迹运动时,两后变幅缸的控制规律。从算法上解决了双三角钻臂轨迹控制的难点,为隧道凿岩机器人的高精度轨迹控制打下良好的理论基础。     

锚杆钻车三角钻臂的运动学研究

针对锚杆钻车三角钻臂运动控制问题,首先根据锚杆钻车三角钻臂的实际结构建立其简化模型,运用两步法和代数法对其进行正逆运动学求解;然后利用在两支臂缸处建立坐标系的方法求出所需点的空间坐标,以此计算出两支臂油缸伸缩量的精确算式,并提出了验证方法。最后通过SolidWorks和MATLAB软件对三角钻臂正逆运动学及支臂缸伸缩量公式进行了验证,确保了计算过程的准确性。     

单轨吊钻锚一体机双三角伸缩钻臂的设计

针对中大型巷道钻爆法岩巷掘进,创新性地在巷道第二水平设计了一种单轨吊钻锚一体机凿岩锚护设备,在此单轨吊钻锚一体机上设计了一种双三角伸缩钻臂,比常用台车钻臂多1个自由度,能够使该钻臂在工作面和巷道全断面360°凿岩打孔锚固支护作业,采用双三角钻臂结构,增加了钻臂的稳定性与定位准确性,并对该钻臂的8种共计11个液压执行元件进行了设计计算与选型。     

机载单臂式锚杆钻机钻臂升降装置优化设计

通过机载单臂式锚杆钻机钻臂的受力分析,当钻臂升降油缸上铰接点位于伸缩梁内梁与外梁的重叠位置时,钻臂在工作过程中所受到的正应力最小。同时,通过钻臂升降油缸工作尺寸和受力分析,给出了升降油缸工作行程及缸径的确定方法,为钻臂升降油缸的选型计算提供了理论依据。     

单轨吊钻锚一体机顶紧装置的设计

在单轨吊钻锚一体机上设计了4个左右对称的顶紧装置,该顶紧装置能够实现凿岩作业时稳定机身的作用,从而提高单轨吊钻锚一体机凿岩时的稳定性与打孔准确性,该装置通过中间的伸缩顶紧油缸推动顶紧梁来顶紧岩壁实现稳定机身的目的,通过计算选择了顶紧伸缩油缸的型号,并介绍了该顶紧装置的结构设计方案与工作原理,样机的实际应用效果,满足设计要求。     

凿岩台车伸缩臂试验模态分析

结构动力学研究有两种方法：一种是有限元法,一种是试验模态分析技术。试验模态分析技术与模态参数识别是结构动力学中的一种“逆问题”分析方法,它与传统的结构有限元分析方法不同,是建立在试验的基础上,采用试验与理论相结合的方法来处理工程中的振动问题和结构分析问题。其最终目的住于将机械结构由经验、类比和静态设计方法改变为动态。优化没计方法,借助于试验与理论分析相结合的方法,对已有结构进行识别、     

TR1000型凿岩机伸缩臂的有限元分析

以ANSYS8．0有限元分析软件为工具，对TR1000型凿岩机伸缩臂结构进行有限元分析，运用节点自由度耦合技术来模拟各节臂的连接。所得结果与实测值较接近，可为伸缩臂的设计提供有价值的参考。     

掘进机机载钻孔机械手多体动力学分析

为研究机械手在钻孔工作过程中的动力学响应情况,建立机械手的刚柔耦合动力学数学方程,再以有限元法和多体动力学软件为基础,建立机载钻孔机械手的刚柔耦合动力学模型。以钻头工作过程中的随机工作阻力为载荷,研究伸缩臂的大刚度小变形与钻杆的小刚度大变形对机械手的动态性能的影响。通过对比仿真结果可知,钻杆、伸缩臂的柔性变形对钻头的运动精度影响很大,但其对钻头的速度、加速度影响相对较弱。研究结果表明,利用刚柔耦合模型,能够有效模拟机械手在钻孔过程中的动力学响应过程,为机械手的智能控制研究提供依据。     

高水基液压凿岩机性能分析

针对高水基液压凿岩机的冲击过程,建立了高水基液压凿岩机实体模型,通过ANSYS对缸套进行了静力学分析,并利用ADAMS对凿岩机进行了动态性能分析,所得结论对于高水基液压凿岩机的合理设计、整机设计的稳定性等具有重要的指导意义。     

综掘临时支护技术的研究与应用

基于国内综掘临时支护技术的现状,研究了与掘进机配套使用的机载式临时支护装置.该装置利用掘进机为载体,通过滑台在机身滑道上的移动和内设油缸双层套筒式主臂的伸缩,将可变面幅的柔性护顶梁送至掘进工作面的空顶区,以实现临时支护.结果表明,增加了临时支护的强度,成功地实现了综掘临时支护的机械化和一掘多锚工艺,为综掘巷道的快速掘进和施工安全提供了有效的设备.     

6臂液压伞形钻架研制及应用

根据思山岭铁矿副井工程条件及技术要求,提出了6臂液压伞形钻架技术参数,对主要系统及部件的设计方案进行了研究,并进行了工程应用试验。通过研制伞形钻架悬吊系统,解决了6臂液压伞形钻架在大断面立井工作面的就位固定问题;对气水系统进行改进,解决了排渣用水量过大,影响工作面施工的问题;对液压凿岩机旋转机构进行改进,降低了凿岩机故障率。根据工程实际应用情况,分析了6臂液压伞形钻架存在的不足之处,提出了改进建议。     

蒙西矿区超大直径深立井机械化快速施工技术

针对蒙西矿区复杂水文地质条件,在应用冻结法施工基础上,通过优化立井机械化配套混合作业法,采用3套大型立井提升设备、新型双联FJD-6G型12臂伞钻配合YGZ-70型凿岩机同时凿岩综合配套施工,完成了最大净直径10．5m、掘进直径15．5113的井筒施工,实现该地区平均月成井超百米,最高月成井120m,充分发挥机械化配套设备能力,在保证工程安全和质量前提下加快了施工速度．有效降低了成本。     

起重臂伸缩机构原理的研究

随着我国经济建设的迅速发展,轮式起重机技术也得到迅速提高,伸缩臂技术作为轮式起重机最重要的技术之一,有了翻天覆地变化。本文对各种起重臂伸缩机构的组成及工作原理进行了综述和研究,希望读者详细了解其发展变化的同时能有所启发,设计出更经济适用、更少故障率的伸缩臂机构。     

地下铲运机铲斗斗刃运动轨迹方程的中间参变量推导及分析验证

本文以KCY-2地下铲运机正转六杆工作机构为研究对象,通过多刚体系统运动学分析方法,获得了铲运机斗刃的运动轨迹方程。针对运动轨迹方程中所涉及到的三个中间参变量,进行了中间参变量关于动臂油缸和举升油缸行程的数学模型的推导,并通过对实车数据进行测量和模型仿真数据对比进行了误差分析。结果表明,数学模型可以准确描述中间参变量关于动臂油缸和举升油缸行程变化的变化,可以完全替代通过数据拟合进行中间参变量求解的方法,具有更小的计算误差,使铲运机斗刃的运动轨迹方程可以更为准确的描述动臂油缸和举升油缸行程在变化过程中的铲运机斗刃的位置,对地下铲运机真正实现自主铲装具有重要的应用价值。     

空气压缩机安全保护装置的设计

空气压缩机广泛应用于煤矿,为风镐、凿岩机等提供动力。空气压缩机排气温度和排气压力过高,轻则造成气缸和活塞报废,重则造成风包爆炸。空气压缩机必须装设安全保护装置。