适用于变工况的锚杆电动缸建模及数值模拟

作     者：王万里 张宏 周旭 杨超超 吴钰炎 WANG Wanli;ZHANG Hong;ZHOU Xu;YANG Chaochao;WU Yuyan

作者机构：太原科技大学机械工程学院山西太原030024 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司山西太原030006 西北工业大学机电学院陕西西安710072 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(52075355) 中央引导地方科技发展资金项目(YDZJSX20231A050) 山西省重点研发计划项目(202202100401012) 

出 版 物：《机床与液压》 (Machine Tool & Hydraulics)

年 卷 期：2024年第52卷第22期

页      码：180-186页

摘      要：针对煤矿井下液压锚钻设备的研究现状,设计一款适用于锚杆钻机的电动缸。采用行星滚柱丝杠作为运动机构,基于拉格朗日方法建立电动缸运动机构的刚体动力学模型,考虑了重力加速度和垂直顶升工况。利用Simulink建立拉格朗日数学方程的仿真计算模型,并对3种工况下电动缸的工作特性进行了数值模拟。研究结果表明:丝杠扭矩和输出载荷之间呈线性关系,在较大的角速度或者角加速度工况下,工作效率均会有所降低;恒角加速度工况扭矩受到负载影响,功率和效率主要受到角加速度的影响;恒角速度工况的功率和扭矩主要受到负载的影响,较高的角速度会导致效率降低。通过对3种工况下扭矩、功率和效率的影响因素分析,验证了该动力学模型的正确性。

主 题 词：锚杆钻机 电动缸 刚体动力学模型 数值模拟 

学科分类：081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1001-3881.2024.22.027

馆 藏 号：203155992...