JCCY-2型地下鏟運(yùn)機(jī)工作裝置的優(yōu)化.pdf

1、隨著金屬礦山開采規(guī)模的不斷擴(kuò)大，鏟運(yùn)機(jī)的需求量也在不斷擴(kuò)大。國(guó)內(nèi)鏟運(yùn)機(jī)的型號(hào)比較陳舊，為了適應(yīng)現(xiàn)代礦山的發(fā)展，需對(duì)以往的鏟運(yùn)機(jī)做適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。在鏟運(yùn)機(jī)的組成中，工作裝置作為鏟運(yùn)機(jī)實(shí)現(xiàn)鏟、裝、運(yùn)、卸的重要機(jī)構(gòu)，其設(shè)計(jì)的合理與否直接關(guān)系整機(jī)的工作性能。由此可見，對(duì)工作裝置的優(yōu)化研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文選用金川集團(tuán)的JCCY-2型地下鏟運(yùn)機(jī)的工作裝置作為研究對(duì)象，以工作裝置的轉(zhuǎn)斗油缸和動(dòng)臂油缸的輸出力最小為優(yōu)化目標(biāo)，建立工作

2、裝置優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型。本文的研究思路為：建立工作裝置的三維實(shí)體模型，通過運(yùn)動(dòng)學(xué)分析模擬工作裝置的運(yùn)動(dòng)工況，同時(shí)排除模型中構(gòu)件間的干涉，并為動(dòng)力學(xué)分析提供各個(gè)工況的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；通過動(dòng)力學(xué)分析找出工作裝置的最大受力位置，為優(yōu)化模型的建立提供理論依據(jù)；然后選取參變量，利用遺傳算法對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算；最后對(duì)鏟斗做了一個(gè)簡(jiǎn)要的強(qiáng)度分析。由此可見，本文是由優(yōu)化前的準(zhǔn)備-優(yōu)化-優(yōu)化后的完善三個(gè)部分組合而成。詳述如下：
　　 首先，通過Pro/

3、E軟件平臺(tái)建立工作裝置的三維實(shí)體模型。針對(duì)插入、鏟裝、舉升和卸料4個(gè)工況，在Mechanism模塊中對(duì)工作裝置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。通過干涉分析排除構(gòu)件之間的不合理設(shè)計(jì)，使工作裝置運(yùn)動(dòng)順暢，為接下來的工況運(yùn)動(dòng)模擬做好準(zhǔn)備；通過工況運(yùn)動(dòng)的模擬，為動(dòng)力學(xué)分析提供各工況的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；選取兩個(gè)代表性的鉸接點(diǎn)為分析對(duì)象，分別繪制位移、速度和加速度曲線，來分析模型的運(yùn)動(dòng)是否合理。隨后，將三維模型導(dǎo)入動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS中，對(duì)工作裝置進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真分析

4、。根據(jù)鏟運(yùn)機(jī)工作裝置的實(shí)際工作情況，選取兩種典型的載荷分布--集中和偏載進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，以便找出工作裝置受力最大的位置，為工作裝置數(shù)學(xué)優(yōu)化模型的建立提供理論依據(jù)。
　　 其次，建立工作裝置正轉(zhuǎn)六桿機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)優(yōu)化模型。以動(dòng)臂油缸和轉(zhuǎn)斗油缸的輸出力最小為研究目標(biāo)，選用了12個(gè)參變量，利用MATLAB軟件中的GA工具箱對(duì)工作裝置進(jìn)行優(yōu)化。將優(yōu)化前后的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照，通過比較得出較優(yōu)結(jié)果。
　　 最后，對(duì)工作裝置中最易磨損的鏟斗進(jìn)