机床与液压

作者：王万里，张宏，周旭，杨超超，吴钰炎

单位：太原科技大学机械工程学院；太原科技大学机械工程学院；中国煤炭科工集团太原研究院有限公司;西北工业大学机电学院；太原科技大学机械工程学院；太原科技大学机械工程学院

关键词：锚杆钻机;电动缸;刚体动力学模型;数值模拟

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)

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。

来源：2024年第22期

《机床与液压》期刊编辑部

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