ADAMS在纵轴式掘进机模态分析中的应用

"基于ADAMS的纵轴式掘进机模态分析，通过Proe/Adams联合仿真建立动力学模型，使用Adams/vibration模块进行模态分析，探讨掘进机的振动特性，以优化性能和设计。" 在煤炭开采和隧道挖掘领域，纵轴式掘进机因其高效能和适应性强而被广泛应用。然而，由于其工作环境恶劣，受力复杂，振动问题严重影响了设备的可靠性和寿命。为了解决这一问题，研究人员李晓豁、何洋和史秀宝借助计算机辅助工程(CAE)工具进行了深入研究。 他们首先运用Pro/e软件构建了纵轴式掘进机的三维实体模型，包括截割头、装载机构、悬臂、油缸、回转台和行走机构等关键部件。Pro/e的变量化设计和实体造型功能使得模型能够精确反映实际设备的结构特点。随后，通过Mechanism/pro接口软件，将模型导入到ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）中，进行运动学和动力学仿真。 在ADAMS环境中，研究人员应用Adams/vibration模块进行模态分析，这是ADAMS的一个扩展模块，专门用于分析系统在不同频率下的动态响应。模态分析能够揭示设备在各种工况下的振动模式和频率，这对于理解设备的振动特性至关重要。通过PostProcessing模块，他们绘制了模态坐标图、二维和三维频响图，这些图形直观展示了掘进机在不同阶段的动态响应，揭示了前19阶的整机动态特性。 从分析结果来看，研究人员可以了解到截割头和其他部件的振动情况，这有助于识别振动的主要来源，为改进设计提供依据。例如，如果发现截割机构的振动最为剧烈，可能需要优化截割头的设计或改善其与机体的连接方式，以减少振动传递。此外，通过对地面对整机影响的考虑，可以调整掘进机的悬挂系统或行走机构，以提高其在不平地面上的稳定性。 这项研究通过ADAMS的模态分析，为纵轴式掘进机的性能优化提供了科学依据。通过对振动特性的深入理解，可以有针对性地改进设计，提高设备的可靠性和耐用性，从而延长其使用寿命，降低维护成本。未来的研究可能进一步涉及实际工况下的振动测试验证，以确保仿真结果的准确性，并将优化方案应用于实际设备中。