• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
纵轴式掘进机垂直振动模型及舒适性分析
  • 作者

    李占龙冯慧杰孙大刚韩斌慧张建广孙宝

  • 单位

    太原科技大学 机械工程学院西安航空职业技术学院 航空维修工程学院

  • 摘要

    为了搞清纵轴式掘进机截割时的垂直振动情况和司机的舒适性,建立了掘进机整机-座椅的阻尼减振模型,以国际标准ISO 2631作为舒适性评价指标,在掘进机横扫和钻进两种典型工况下,分析了座椅系统的刚度-阻尼参数特性,确定其最优匹配关系;对比研究了三组刚度-阻尼参数配置座椅(Ⅰ-原刚性座椅参数配置、Ⅱ-“稍有不适”参数配置和Ⅲ-“无不适感觉”参数配置)的振动耗散能力。结果表明:刚性座椅Ⅰ的垂直加权加速度均方根大于0.8,司机主观感觉为“不舒适”,与实验结果吻合;在限定座椅共振频率条件下,当座椅刚度系数大于7×105 N/m,座椅阻尼系数大于3.4×104 N·s/m时,两种工况下座椅垂直加权加速度均方根小于0.315,司机主观感觉为“无不适感觉”。相比刚性座椅Ⅰ,阻尼座椅Ⅱ和Ⅲ的垂直加速度均方根分别降低了35.7%、50.9%(横扫工况)和38.7%、54.9%(钻进工况),频响峰值分别降低了73.8%、92.4%(横扫工况)和74.9%、92.8%(钻进工况),说明阻尼座椅司机的舒适性得到了很大的改善,两种工况下的振动耗散能力接近,且与参数匹配结果一致。对截割力和座椅响应的频域特性分析发现,截割力一阶频率为1.66Hz,与座椅响应的峰值频率1.65Hz接近,是影响司机舒适性的主要载荷成分。为掘进机高性能阻尼座椅的动态设计和优化提供参考。

  • 关键词

    掘进机座椅振动阻尼舒适性

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