掘进机工作机构液压耦合建模与仿真分析

“该文主要研究了纵轴式掘进机的工作机构，特别是机械-液压耦合的动力学建模与仿真，旨在解决在不均衡地质环境中如何选择和调整掘进参数的问题。通过考虑截割、升降和回转机构之间的相互作用以及液压缸的非线性动态特性，建立了一个详细的模型，并利用Matlab进行了仿真分析，揭示了升降油缸和回转油缸在恶劣工况下的振动特性。” 正文： 在隧道开挖和地下工程建设中，掘进机起着至关重要的作用。然而，面对地质条件的复杂多变，如何有效地调整掘进参数以保证施工效率和安全性是关键问题。本文聚焦于纵轴式掘进机，这是一种广泛应用在矿业和其他隧道挖掘领域的设备。作者魏晓华和李济洋通过对掘进机工作机构的深入研究，提出了机械-液压耦合的动力学模型，以应对不均衡地质环境带来的挑战。 研究中，他们考虑了三个主要的工作机构：截割机构、升降机构和回转机构。这些机构之间的工作参数相互关联，直接影响到掘进机的整体性能。特别地，液压缸作为连接机械部分和液压系统的桥梁，其非线性的动态特性对整个系统的稳定性和效率有着显著影响。通过理论分析和数学建模，他们成功地构建了一个综合反映这些特性的模型。 在Matlab环境下进行的仿真分析揭示了一些重要发现。首先，升降油缸的振动情况相比回转油缸更为严重，这可能源于升降过程中的载荷变化和液压系统的响应特性。其次，回转半径的变化对回转台的振动影响显著，这意味着在设计和操作掘进机时，需要谨慎选择回转半径以减小振动，从而提高设备的稳定性。 这一研究的结果不仅有助于理解掘进机在复杂地质条件下的工作行为，也为优化掘进参数提供了理论基础。通过改进模型和进一步的仿真，未来可以更精确地预测和控制掘进过程中的振动，降低设备损坏风险，提升施工效率。此外，这种机械-液压耦合的建模方法对其他依赖液压系统的重型机械设备的设计和控制也具有参考价值。 这篇论文通过建立和仿真机械-液压耦合模型，为纵轴式掘进机在不均衡地质环境中的高效、安全运行提供了理论支持，对于行业研究者和工程技术人员来说，是一份宝贵的参考资料。