锚杆钻机机械臂设计及动力学仿真分析

作     者：张君 黄庆学 孟文俊 马立峰 ZHANG Jun;HUANG Qingxue;MENG Wenjun;MA Lifeng

作者机构：太原科技大学机械工程学院太原030024 太原科技大学太原重型机械装备协同创新中心太原030024 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司太原030006 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51575370) 山西省研究生优秀创新项目(2017BY119) 

出 版 物：《太原理工大学学报》 (Journal of Taiyuan University of Technology)

年 卷 期：2018年第49卷第4期

页      码：559-565页

摘      要：针对井下巷道支护人工打锚索安全性差且效率低的问题,锚杆钻机设计新增了锚杆机械臂。根据机械臂的实际尺寸建立了三维模型,并且以机器臂设计运动学理论为基础,推导出锚杆钻机机械臂动力学方程。由于锚杆钻机机械臂在实际运动下受力相对复杂,并且对整机稳定性有较大的影响,故将机器臂的虚拟样机模型导入多体动力学软件ADAMS中进行动力学仿真,观察钻架在恒定外负载作用下,通过调整两个油缸之间的行程是否能实现钻架在整个工作空间的所有工作位置,找到整机在不同姿态打锚索时的最恶劣工况,查看该工况下油缸受力变化及伸缩臂受力状况。在仿真时刻3s时,机械臂升降油缸受力超过该油缸的许用极限抗压力1.9×10~5 N,需要运用Ansys Work Bench对伸缩臂承受扭转力较大处进行扭转静强度校核,以保证机械臂的动力学需求,为日后"工业机械臂"动力学分析提供一定的理论基础和实践经验。

主 题 词：机械臂 动力学方程 ADAMS仿真 AnsysWorkBench 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.16355/j.cnki.issn1007-9432tyut.2018.04.007

馆 藏 号：203304623...