潛孔鉆機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真與整機(jī)穩(wěn)定性分析.pdf

1、潛孔鉆機(jī)憑借其獨(dú)特的鑿巖鉆孔特點(diǎn)，已經(jīng)成為礦山、水利、國(guó)防等工程建設(shè)中的重要鉆孔設(shè)備。在國(guó)內(nèi)，研發(fā)制造潛孔鉆機(jī)的企業(yè)也在逐年增加。為了降低潛孔鉆機(jī)開(kāi)發(fā)成本，縮短開(kāi)發(fā)周期，各同類競(jìng)爭(zhēng)企業(yè)都在尋求潛孔鉆機(jī)的新設(shè)計(jì)方法。虛擬樣機(jī)技術(shù)的引進(jìn)為潛孔鉆機(jī)領(lǐng)域產(chǎn)品研發(fā)提供了新的思路和方法。利用虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)潛孔鉆機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)能夠更好地反映潛孔鉆機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀況和動(dòng)態(tài)性能。
　　本文首先運(yùn)用串聯(lián)機(jī)械系統(tǒng)分析方法對(duì)潛孔鉆機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)化，采用D-H法

2、對(duì)潛孔鉆機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，并推導(dǎo)潛孔鉆機(jī)鉆架定位點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。同時(shí)利用 MATLAB編程的方法對(duì)潛孔鉆機(jī)鉆架定位點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程進(jìn)行求解，計(jì)算結(jié)果顯示該潛孔鉆機(jī)鉆架定位點(diǎn)沿X，Y，Z方向的跨距分別為4600mm、4600mm、5500mm。其次，運(yùn)用虛擬樣機(jī)理論，在Pro/E環(huán)境下對(duì)潛孔鉆機(jī)整機(jī)進(jìn)行可視化三維建模，并且運(yùn)用Pro/E仿真模塊對(duì)所建模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真，得出鉆機(jī)鉆架定位點(diǎn)的軌跡曲線及其速度、加速度曲線。由曲線圖顯示：在各個(gè)油缸單

3、獨(dú)工作中，底盤(pán)油缸單獨(dú)工作對(duì)鉆機(jī)鉆架定位點(diǎn)速度、加速度影響最大，對(duì)鉆架沖擊最大，所以在鉆孔定位工作中不宜頻繁使用。再次，運(yùn)用工程機(jī)械地面力學(xué)理論對(duì)潛孔鉆機(jī)進(jìn)行整機(jī)穩(wěn)定性分析，分析接地壓力與整機(jī)重心的關(guān)系。通過(guò)理論分析得到潛孔鉆機(jī)重心核心域?yàn)橛蓛蓷l履帶（縱向）中心線，以及位于履帶橫向中心線左右各L/6的兩條平行線所組成的一個(gè)矩形內(nèi)。（其中L為潛孔鉆機(jī)單條履帶接地長(zhǎng)度）。最后，運(yùn)用 ADAMS仿真軟件對(duì)潛孔鉆機(jī)鉆架調(diào)整過(guò)程進(jìn)行仿真，分析履帶