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《底側卸式礦車卸載曲軌的設計與研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、底側卸式礦車卸載曲軌的設計與研究謝良分析了底側卸式礦車卸載輪的運動軌跡，針對其運動軌跡設計出了三種較為合理的卸載曲軌空間曲線，在理論分析的基礎上確定了柱面勻角速度修正曲線更適合于底側卸式礦車的卸載工況。卸載輪軌跡分析底側卸式礦車在整個卸載過程中，其受力情況比較復雜。卸載過程中車體承受著很大的沖擊載荷，而卸載能否順利進行很大程度上取決于卸載曲軌本身，因此曲軌形狀的選擇合適與否，直接關系到礦車卸載的平順性、礦車運行的穩(wěn)定性以及礦車的使用壽命。底側卸式礦車在卸載站的卸載過程如圖1所示，其卸載輪軌跡（即卸載輪與卸
2、載曲軌接觸點的運動軌跡）為一空間曲線。由圖1可以看出，在卸載過程中，卸載輪與卸載曲軌接觸點的運動同時由兩種運動合成：一是卸載輪繞車底與車箱之間的回轉軸（以下簡稱轉軸，即圖3中A′點）中心的回轉運動；二是卸載輪沿礦車前進方向的水平直線運動。所以，卸載輪軌跡為一個以轉軸為中心、以轉軸中心至卸載輪底面中點間的距離為半徑的空間圓柱曲線，如圖2所示ABCD曲線。圖1底側卸式礦車卸載時各礦車的相對位置圖2底側卸式礦車卸載曲軌曲線的分析有關底側卸式礦車卸載曲軌的設計，目前大多采用一種以平面拋物線投影到基圓柱表面上所形成
3、的柱面拋物曲線。但通過分析比較，這種曲線有其不足之處；而用一條余弦曲線投影到基圓柱表面上所形成的柱面余弦曲線雖克服了前述曲線的某些缺點，卻也有其美中不足之處；用一條將車底門勻速打開但經過局部修正的曲線投影到基圓柱表面上所形成的柱面勻角速度修正曲線能更好地滿足底側卸式礦車的卸載要求。2各種空間曲線的分析研究下面以4m3底側卸式礦車卸載曲軌的設計為例，分別設計出柱面拋物曲線、柱面余弦曲線和柱面勻角速度曲線，然后針對其y－x（卸載輪空間位置）、ω－t（角速度與時間）和ε－t（角加速度與時間）曲線進行分析比較。為
4、使礦車底門卸載后能自動復位，將曲軌設計成左右對稱。為利于礦車在最大開啟角度將礦石卸凈，當車底門處于最大開啟角狀態(tài)時，在曲軌上設置長度為2.4m的直線卸載段。礦車最大開啟角為50°，礦車及曲軌設計參數如圖3所示。圖34m3底側卸式礦車外形尺寸由于卸載曲軌左右對稱，因此僅對曲軌的一半即圖2中的AB段進行分析。首先作出曲軌曲線方程，繪制y－x、ω－t及ε－t曲線，最后對這三種空間曲線進行分析比較，選擇合適的卸載曲線進行曲軌設計。為便于數學運算，首先建立如圖4所示坐標系，以轉軸為X軸、以礦車前進方向為X軸正方向、
5、向上為Y軸正方向，按右手系確定Z軸正方向，以卸載曲軌起點所在的垂直于X軸的平面與X軸的交點為坐標原點。圖44m3底側卸式礦車卸載曲軌的坐標系假定曲線起點及終點的坐標分別為A（Xa，Ya，Za）、B（Xb，Yb，Zb），由圖4可知：Xa＝0、Ya＝－437.5、Za＝1220、Xb＝4340，φ1＝50°。由以上數據計算得：基圓半徑R＝＝1296mm，φ0＝arctg（－Ya／Za）＝19.73°，Yb＝-Rsin（φ0＋φ1）＝－1215.8mm。上述計算中，基圓半徑R值不是轉軸中心至卸載輪底面寬度中點間
6、的距離，而是轉軸中心至曲軌橫截面中心的距離，這與卸載輪實際軌跡極為相近，只是為了便于曲軌設計而采用該值，兩者并無實質性區(qū)別。平面拋物線投影到基圓柱表面上所形成的柱面拋物曲線圖5柱面拋物曲線卸載曲軌坐標系平面拋物線方程為：（X－X20）＝2P（Y－Y0）（P＞0）由圖5可以看出，X0＝Xb、Y0＝Yb，由此可得柱面拋物曲線方程為：(1)將A點坐標及Xb，Yb值代入方程（1）得：P＝12089.3將X2b、P、Yb、R代入上述方程得：（X－4340）＝24179（Y＋1215.8）Y＝－1296sinφZ＝1
7、296cosφ設礦車卸礦時的水平運行速度為v（本次設計取v＝1000mm／s），由方程（1）推導如下：Y＝〔（X－X22b）／2P〕＋Yb＝〔（X－4340）／24179〕－1215.8Y′X＝（X－Xb）／P＝（X－4340）／12089.5ω＝dφ／dt＝－Y.X′v／（Rcosφ）ε＝dω／dt＝－v〔v／cosφ＋（X－X2b）ωsinφ／cosφ〕／（RP）當X分別取0、340、840、1340、1840、2340、2840、3340、3840、4340時，求出各自相對應的Y、Z、ω、ε值（見表
8、1）。表1柱面拋物曲線式卸載曲軌參數X值／mm項目03408401340184023402840334038404340Y／mm－437.5－554.1－709.2－843.6－957.0－1050.4－1122.7－1174.4－1205.5－1215.8Z／mm12201171.61084.8983.9873.7759.2647.4548.1476.0448.9ω／（rad.s－1）0.29410.28240.26690.
