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本文根据井下综采面电缆等设备拖运自动化的要求,以牵引力和运行效率满足工作要求为目的,以提高安全性为前提,在分析研究驱动和制动原理的基础上,设计了一种牵引力为45KN新型的油马达牵引型单轨吊牵引系统,并以此系统为研究对象,做了有限元分析、液压系统建立与仿真和优化设计等一系列研究工作,并得出一些结论:
首先,通过分析研究驱动和制动原理,为设计油马达牵引型单轨吊牵引系统奠定了理论基础,并依据生产实际中对于牵引力的要求,考虑牵引系统所处的工作环境,设计出了油马达牵引型单轨吊牵引系统,完成了三维建模和机械加工的所需的零部件图纸和整个系统的装配图,在论文中详细介绍了所设计系统零部件的功能。
其次,对实际工作中牵引系统各个零部件受力状况进行分析,利用有限元分析方法,对系统中主要零部件进行了有限元分析,证明了所设计系统的可靠性,得出各个零件工作中应力分布状况;在新型的150KN型制动装置设计中,利用了有限元分析工具提高了设计效率;对有限元中力的加载问题进行了研究,提出了一种加载不均匀力的方法。
再次,按照所设计系统的动力来源和控制要求,设计了三套不同的液压系统,比较了各自的优劣,并对其中的一套液压系统的液压元件进行了选型;利用建模和仿真软件,对所设计的一液压系统进行了建模和仿真,证明了系统设计的可行性,并利用所搭建的仿真平台,进行了仿真研究,为实际中,提高系统运行效率提供了一定的借鉴。
然后,根据现代优化设计的要求,本文对制动压缩弹簧和销轴进行了优化设计,得出了系统优化设计的结果。利用MATLAB优化工具箱和GUI界面搭建了销轴优化设计平台,提高了销轴优化设计效率和可操作性。
总之,本文在油马达牵引型单轨吊牵引系统的结构设计、有限元分析、液压系统的建模和仿真、优化设计方面所做工作和得出结论和方法,在单轨吊牵引系统研究方面具有一定的意义。