连续采煤机截割部的运动及力学分析

连续采煤机截割部的运动及力学分析
连续采煤机截割部的运动及力学分析

0引言

连续采煤机不仅可以用于房柱式采煤,也可用于巷道掘进[1]。其悬臂的布置一般有底部和顶部悬挂两种形式。底部悬挂式其悬臂的回转点位于机身下侧,升降液压缸置于机身上侧。顶部悬挂式的布置与前者刚好相反。在截高较高时,底部悬挂式割出的形状是一个倒圆弧,是一种不稳定形状,而顶部悬挂式割出的形状则

缓和得多。因此,大截高的连续采煤机多采用顶部悬挂

式[2]。

连续采煤机截割部的运动及力学分析为连续采煤机工作机构运动学及动力学参数的选择与计算所必需,是整机设计和研究的基础。为此,将对顶部悬挂式连续采煤机的截割部进行运动及力学分析。

1运动学分析

连续采煤机割煤时,一般是先抬起悬臂使滚筒到

达煤壁顶部,然后机器行走,滚筒旋转切入煤壁,悬臂

文章编号:1671-0118(2005)05-0282-03

连续采煤机截割部的运动及力学分析

李晓豁,

赵岐刚

(辽宁工程技术大学机械工程学院,辽宁阜新123000)

摘要:连续采煤机截割部的运动和力学特征对整个机器的截割性能、效率有重要的影响。以顶部

悬挂式连续采煤机截割部为例,建立了截割部液压缸活塞运动速度与悬臂摆动角速度以及活塞推力与悬臂摆动力间的函数关系。经计算机模拟,得到了悬臂摆动角速度与悬臂摆角的关系曲线以及摆动力与悬臂摆角的关系曲线。力学分析得到悬臂的速度、力的大小及变化规律,为设计和改善采煤机的工作性能提供了理论依据。

关键词:连续采煤机;截割部;运动学;摆动力中图分类号:TD421.5;TH113.2

文献标识码:A

Kinematicsandmechanicsanalysisofcutting

unitforcontinuousminer

LIXiaohuo,ZHAOQigang

(MechanicalEngineeringCollegeofLiaoningTechnicalUniversity,Fuxin123000,China)

Abstract:Acuttingunitisaworkingdeviceofacontinuousminerwhichcontactsdirectlywithcoalandrockandcompletescuttingtask.Itskinematicsandmechanicscharacteristicshaveinfluencesonthecuttingperformanceandefficiencyofwholemachine,areafoundationtodesignacontinuousminer.Thefunctionaboutvelocityofpistonofcuttingunitandthefunctionaboutpushingforceandswayingforceofboomareestablishedthroughanalyzingkinematicsandmechanicsofcuttingunitofthetophangingcontinuousminerinthepaper.Relationcurvebetweenangularvelocityandwavingangularofboomandrelationcurvebetweenswayingforceandwavingangularareobtainedbycomputersimulation.Thesimulationresultsarealsoanalyzed.Thegivenconclusionslaythetheoreticalfoundationfordeeplystudyingcharactersofacontinuousminer.

Keywords:continuousminer;cuttingunit;kinematics;swayingforce

收稿日期:2005-06-13

第15卷第5期黑龙江科技学院学报Vol.15No.52005年9月JournalofHeilongjiangInstituteofScience&Technology

Sep.2005

的液压缸推动悬臂向下运动,使滚筒割出整个断面,工作原理与横轴式掘进机相同[3,4],其机构如图1所示。

悬臂摆动机构为摇块机构,主动件为活塞杆,液压油进入液压缸,推动活塞杆运动,从而带动悬臂摆动。由图1可见,该结构作平面运动,可用瞬时速度中心法及速度的矢量合成与分解来求解悬臂的摆动角速度。图1中的虚线表示滚筒在最低点时各部件位置。

悬臂绕定点转动,其摆动角速度为

!=va/AC,(1)

式中:va———悬臂上C点的绝对速度,m/min,va=vrsin"

vr———

活塞运动速度,m/min,上升时vr=40?q!D2

,下降时vr=

40?q!

(D2

-d2);q———

液压系统额定流量,L/min;D———

液压缸内径,m;d———

活塞杆直径,m;γ———悬臂与活塞杆夹角,(°),sinγ=ABBC?

sin(α+θ

);AB———

A点到B点的距离,m;α

———悬臂在最低点时与AB之间交角,(°);θ

———悬臂的摆动角度,(°);BC———

B点到C点距离,m,BC=AB+AC-2AB?AC?cos(#+$)!;AC———

A点到C点距离,m。经整理,得活塞运动速度与悬臂摆动角速度的关系式:

!=vr?

AB+AC-2AB?AC?cos(#+$)!AB?AC?sin(#+$)。(2)根据设计要求,由悬臂在垂直面摆动的角速度!及结构尺寸AB、AC、α、θ,即可求出活塞运动速度vr,依此确定液压缸的流量;反之,确定了液压缸的流量后,也可求出悬臂的摆动角速度。从式(2)可以看出,在给定AB、AC、α、vr的情况下,悬臂的摆动角速度!在摆动的过程中随$的变化而变化。

2力学分析

该机构的受力分析如图2所示。取整个截割部为

平衡对象,铰接点的约束为理想约束,悬臂总重G及活塞推力F0为主动力。

根据平面任意力系的平衡条件知,力系的主矢和力系对任一点的主矩都等于零,即:

ΣR=0,

ΣMA=0。

则悬臂上、下摆动力为

Fv=2F0h"Glcos($-%)L

(3)

式中:F0———液压缸推力,N,上摆时:F01=2!4

D2p,下摆时:F02=2!4

(D2-d2)p;

p———

液压系统的压力,Pa;h———

铰点A至液压缸的垂直距离,m,h=

AC?AB?sin(#+$)

AC

+AB-2AC?

AB?cos(#+$)!;

G———

截割部的重力,N;l———

悬臂重心距铰点A的距离,m;β

———悬臂最低点与水平线之间的交角,(°);L———

悬臂长度,m。式(3)上摆时取-,下摆时取+,整理可得:Fv={2F0?AC?AB?sin(#+$)"Glcos($-%)?[AC+AB-2AC?AB?cos(#+%)]}?L-1?[AC+AB-2AC?AB?cos(#+%)]。

(4)

由式(4)可知,悬臂在垂直面摆动时,在给定液压缸推力的情况下,悬臂的摆动力是随$的变化而变化的。同时,可根据设计要求的工作力和悬臂的结构尺寸,求出整个工作范围内液压缸活塞的推力,确定液压系统的工作压力。

3算例与结果分析

根据以上运动及力学分析得出的关系式,编写了

相应的计算程序,模拟运算可以求得在给定液压缸速

Cva

vr

vc

"

$#图1机构运动分析

Fig.1Analysisdiagramofmechanismkinematics

CB"

$

#%G

F01Fv

F02

图2机构受力分析

Fig.2Analysisdiagramofmechanismforces

22

22

22

李晓豁,等:连续采煤机截割部的运动及力学分析第5期283

22

22

表1

悬臂摆动角速度及摆动力计算结果

Table1Calculationresultsforangularvelocityandcuttingforceofboom

度及推力的条件下,整个工作过程各点的悬臂摆动角速度及截割力的大小。

已知某型连续采煤机的参数如下:

截割部的结构尺寸:AB=1500mm,AC=2900mm,α=29.5°

,l=3500mm,L=5700mm。截割滚筒质量:4500kg。悬臂质量:14000kg。

活塞的运动速度:下降时1.5m/min;上升时1m/min。液压缸的推力:下降时400kN;上升时600kN。计算结果见表1,模拟曲线如图3、4所示。

从表1及图3、4可以看出,悬臂摆角θ的变化过程中,悬臂摆动角速度先减小后增大,其下摆速度大于上摆速度。悬臂上摆和下摆速度的最大值均发生在θ=0°处,而最小值发生在θ=30°附近。这是因为摆动角速度的变化只与截割部的结构尺寸有关。而悬臂摆动力是先增大后减小,且下摆力大于上摆力,其极值的发生点不同,上摆力的最大值发生在θ=37°

附近,最小值发生在θ=0°处,而下摆力的最大值发生在θ=25°附近,最小值发生在θ=0°处,其原因是摆动力的变化除与结构尺寸有关外,还与液压缸推力的方向有关。

悬臂摆动角速度的变化量为19%,上摆速度平均值为0.6943rad/min,下摆角速度的平均值为1.0415rad/min。

因悬臂的上、下摆角速度决定了滚筒向煤层的推进速度,从而决定了连续采煤机的生产能力。而悬臂的下摆力是克服滚筒阻力的一项重要指标,在设计时应根据连续采煤机的生产能力来合理确定悬臂的上、下摆角速度。同时,应根据阻力的最大值来确定下摆力的最小值,并且使下摆力的最小值大于推进阻力的最大值;上摆力最小值还应克服最大阻力,从而使滚筒能正常抬起。

4结束语

通过对连续采煤机截割部的运动和力学分析,得

出了悬臂的速度和力的大小、变化规律及其特征,为合理地设计截割部的结构与参数和改善连续采煤机的工作性能提供了依据。

参考文献:

[1]谢锡钝,李晓豁.矿山机械与设计[M].徐州:中国矿业大学出版社,2000.

[2]赵建军.连续采煤机截割部结构探讨[J].煤矿机械.1998,26(7):31-32.

[3]李晓豁.掘进机截割头设计与研究[M].北京:中国华侨出版社,1997.

[4]

黄日恒.悬臂式掘进机[M].北京:中国矿业大学出版社,1996.

作者简介:李晓豁(1953-),男,辽宁锦州人,教授,博士生导师,主要研究方向:现代机械设计理论与方法、机械系统建模与仿真、大型工矿装备的动力学行为与控制技术研究,E-mail:

lixiaohuo@163.com。

摆角θ/(°)05101520253035404550

下摆速度/rad?min-1

1.24521.15031.08871.04901.02491.01241.00901.01331.02421.04151.0648

上摆速度/rad?min-1

0.83010.76690.72580.69940.68330.67490.67270.67550.68280.69430.7098

下摆力/kN315.23331.56343.18350.59354.29354.67352.09346.86339.21329.37317.55

上摆力

/kN107.45125.99140.28151.11159.22165.19169.51172.56174.65175.99176.76

1.5

1.0

0.5

1020304050

截割臂摆角"/(°

)截割臂摆动角速度#/rad?min-1

下摆速度

上摆速度

图3悬臂摆动角速度与摆角关系曲线

Fig.3Relationcurvesbetweenangularvelocityandwavingangularofboom

400350

300250200150100500

10

20

30

4050

截割臂摆角"/(°

)截割臂摆动力Fv/kN

下摆力

上摆力

图4悬臂摆动力与转角关系曲线

Fig.4Relationcurvesbetweenpullingforceandwavingangularofboom

黑龙江科技学院学

报284第15卷

MG160_150_375_W型采煤机截割部的改进

革新? 改造 文章编号:100320794(2005)0620101204 MG 160(150)Π375-W 型采煤机截割部的改进 宋相坤,杜长龙,王 力 (中国矿业大学机电工程学院,江苏徐州221008) 摘要:简单回顾了高档普采和经济型综采采煤机技术的发展状况,研究了现有的MG 160(150)Π375-W 型采煤机及其截割部的结构特点,分析了存在的不足之处,提出了截割部对称结构的设计方案,确定了改进的要点。 关键词:采煤机;截割部;摇臂;多电机横向布置;对称结构中图号:T D42116 文献标识码:B 1 MG 160(150)Π375-W 型采煤机截割部的现状分 析 鉴于MG 160(150)Π375-W 型采煤机的逐步推广应用以及它在设计、加工制造、装配和生产过程中带来的不便之处,对某些结构进行适当的改善是必要的。尝试对该类型采煤机的截割部进行完善正是 本次改进的重点。图1为MG 160(150)Π375-W 型采煤机摇臂传动结构示意图,采煤机电机通过三级直齿圆柱减速齿轮和一级行星机构减速齿轮传递动力而最终驱动滚筒进行采煤工作;为了调节采高范围,在第1级与第2级减速齿轮、第2级与第3级减速齿轮之间各加了1个惰轮。该类型的采煤机具有左右2个截割部,每个截割部都由置于其尾部的单独的电机驱动,截割部壳体为整体铸造结构,且两者不对称,即不能互换使用。本文正是在实现左右摇臂的通用性方面作一探讨。 (1)实现MG 160(150)Π375-W 型采煤机左右摇臂通用的必要性 定功能的元件组成,其相互之间的关系,将成为关键。这种分解组合的方式,利用LabVIEW 来建立具有很大的方便性,LabVIEW 的模块化控件、事件驱动、多线程特性满足了建立虚拟仪器的各种需要。可以利用LabVIEW 的各种控件,来建立各种虚拟仪器的组件。 虚拟仪器是用户与仪器的交互界面计算机软件,分前面板与程序图。前面板是模仿真实仪器的测试及应用界面,仪器的前面板由控件及指示器组成;程序图是虚拟仪器的“代码”,编程者根据仪器工作的目的,调用LabVIEW 的功能函数模块,连线控制程序流。虚拟示波器主要由软件控制完成信号的采集和显示。系统软件总体上包括数据采集、波形显示、波形文件存储等模块。 3 结语 利用Lab Jack 硬件和LabVIEW 、VC 及Delphi 开发的虚拟仪器是仪器发展的方向,“软件就是仪器”。本文对Lab Jack 产品进行了研究,利用虚拟技术,分析仪器设计的方法,以替代真实仪器,对实现仪器的快速开发,避免仪器的更新换代提供了帮助。 参考文献: [1]杜吉伟,尹光甲.仪器驱动程序开发综述[J ].国外电子测量技 术,1997,(1):27-29. [2]张易知,肖啸,张喜斌,等.虚拟仪器的设计与实现[M].西安:西 安电子科技大学出版社,2002. 作者简介:龙铭(1963-),江西吉安人,副教授,华东交通大学机电工程学院从事机械制造教学与研究,发表论文多篇.E -mail : longming2008@https://www.360docs.net/doc/993697532.html,. 收稿日期:2005202227 Virtual I nstruments W as Analyzed B ased on Lab Jack LONG Ming (East China T raffic University ,Nanchang 330013,China ) Abstract :In this paper ,design of experimentation virtual instruments was analyzed base on Lab Jack ,with LabVIEW 、VC and Delphi ,Lab Jack ’s function ,peculiarity ,drivers and condition of s oft -hardware was bewrited ,the method of drive and s oft -panel was weaved with LabVIEW.The design method of analyzed instruments based on Virtual technology is the availability way of celerity development instruments ,this paper helps the instruments instead.K ey w ords :Lab Jack ;virtual instruments ;peculiarity ;drivers ;LabVIEW ? 101? 2005年第6期 煤 矿 机 械

掘进机截割部设计汇总

2.1.2 各部件的结构型式的确定 2.1.2.1 切割机构 (3)行星减速器 主要由箱体、减速齿轮、二级行星轮架、输入、输出轴构成。太阳轮与行星轮相啮合,此行星轮通过两个轴承装在星轮轴上,两端装有孔用弹性挡圈,星轮装在第一级行星架相应的轴孔内,内轮与箱体组成一体并与行星轮啮合带动第一级行星架,实现第一级减速[7]。 第二级的太阳轮与第一级行星架为渐开县花键联结,太阳轮与第二行星轮啮合,此行星轮装在第二级的轮轴,此轮轴装在第二级行星架相应轴孔内。这里内轮与减速器壳体组成一体与行星轮啮合,此星轮不仅自转还绕太阳轮公转,从而实现第二级减速器。 图2-1 EBZ200E掘进机的截割部行星减速器结构 Fig.2-1 EBZ200E roadheader in Jiamusi Coal Mine Machinery Co. Ltd. 2.2.4 截割机构技术参数的初步确定 2.2.4.3 电动机的选择 根据行业标准MT477-1996YBU系列掘进机用隔爆型三相异步电动机选择,确定截割功率为200kw,额定电压AC1140 /660 V,转速1500rpm

表2-2电动机的基本参数[13] 功率/kW 效率η/% 功率因数 /cos?堵转转矩堵转电流最小转矩最大转矩冷却水流 量/31 m h- ? 额定转矩额定电流额定转矩额定转矩 200 92 0.85 2.0 6.5 1.2 2.6 1.3

3悬臂式掘进机截割机构方案设计 3.1截割部的组成 掘进机截割部主要由截割电动机、截割机构减速器、截割头、悬臂筒组成。见图3-1.截割部是掘进机直接截割煤岩的装置,其结构型式、截割能力、运转情况直接影响掘进机的生产能力、掘进效率和机体的稳定性,是衡量掘进机性能的主要因素和指标。因此,工作部的设计是掘进机设计的关键。 1 截割头 2 伸缩部 3 截割减速机 4 截割电机 图3-1 纵轴式截割部 ?3.2 截割部电机及传动系统的选择 切割电机的选择应根据工作条件选取,由设计要求可知,所设计的掘进机可截割硬度为小于85Mpa的中硬岩,查表2-1可知应该选取功率为200KW的截割电动机。电机动力经传动系统传向截割头进行截割,且机体为焊接结构,前端与行星减速器相联,后端联接回转台。电机输出力矩,通过花键套传递给减速器,再由花键套传到主轴,主轴通过内花套键与截割头相联,把力(矩)传递到割头上,截割头以此方式进行工作。 3.5 传动方案设计 悬臂式掘进机的传动方式为电机输出轴通过联轴器将转矩传递给减速器的输入轴,减速器输出轴通过联轴器将转矩传递给主轴,主轴带动截割头转动。

采煤机截割部的整体设计

摘要 我所设计的题目是采煤机的截割部设计,即截割部的设计。当前我国采煤技术已经有了一定的发展,而且逐渐趋于自动化。 通过老师任务书的下达,我初步了解了我所要设计的采煤机的截割部的用途——用于进行地下采煤工作。 通过对此题目的分析以及对一些相关书籍和文献的查阅,截割部的设计重点应在于摇臂传动部分的设计。本设计的主要内容包括: 对课题的来源、选题的目的、以及截割部在国内外发展的形势,及所存在的问题进行了相关的论述。 采煤机截割部分一般结构,然后根据自身的需求选取适当的结构组件。 掌握一些基本概念、特点、应用以及基本工序,进而分析采煤技术的现状和发展方向,这样就能使大家对采煤技术有了总体的认识。 掌握的重点——对摇臂传动部进行设计。先分析力的传动过程;然后对截割部进行工艺分析,为设计奠定基础;最后对截割部传动进行整体设计,画好装配图。 最后对以设计出的数据进行整理和验算。 关键词:采煤机;截割部;传动部分;摇臂电动机

ABSTRACT I design is the subject of the shearer cutting design, the cutting of the design. China's current mining technology has made certain development and the growing trend of automation. Teachers through the mandate was issued, My initial understanding of my design of the shearer cutting unit uses -- for the underground mining work. Through the analysis of this topic and a number of related books and literature search, Cutting the Ministry of design should focus on the transmission arm of the design. The design of the main contents include : the source of the subject, the purpose of topics, and the cutting of the development of the situation at home and abroad, and the problems related to the exposition. Shearer cutting some of the general structure, according to the needs of their own selection of appropriate structural components. Master some basic concepts, features, applications and basic processes, thereby mining technology analysis of the status and direction of development, This will enable everyone to have mining technology overall awareness. Grasp the key -- right arm of the Department of transmission design. Analyze the edge of the drive; Then cutting the Department of Technical Analysis and lay the foundation for the design; Finally, the Ministry of cutting drive overall design, drawn assembly. Finally, the design of data collation and checking. Keywords : Shearer; Cutting Department; Transmission; Rocker Motor 目录 前言 (1) 1 绪论 (7) 1.1 课题的设计目的及意义 (7) 1.2 与课题相关国内外研究现状分析 (7) 1.2.1 采煤机在国内的发展情况 (7) 1.2.2 国外采煤机的发展 (9) 1.2.3 对采煤机在国内发展的建议 (11) 1.3 设计内容和预期结果 (12) 1.3.1 设计内容 (12)

运动力学(有答案)

一选择题: 1根据人体重心和支撑点的位置关系,手倒立属于哪种支撑平衡?(B) A 上支撑平衡 B 下支撑平衡 C 混合支撑平衡 D 稳定支撑平衡 2 跳高运动员起跳时要用力摆臂摆腿,这是因为(C) A 能带动重心,超越较高的横杆 B 把动量传递到起跳腿上,带动起跳腿向上 C 改变支撑反作用力,能增加起跳腿的蹬地力量 D 上述答案都不对 3 人体平衡时的稳定角是(B) A 重心的倾斜角 B 重心垂线与重心到支撑面边缘的相应点连线的夹角 C 重心与支撑面边缘相应连线的夹角 D 重心垂线与重心到支撑面中心连线的夹角 4跟腱附着点的跟骨骨折,是由于小腿三头肌的强力收缩对跟骨产生异常大的(B)引起的。 A、剪切载荷 B、拉伸载荷 C、压缩载荷 D、复合载荷 5乒乓球静止放于球桌上,球与桌面之间存在着弹力,弹力的大小(B) A、大于球的重力 B、等于球的重力 C、小于球的重力 D、没有弹力 6人体的骨杠杆系统包括:(ABC) A 省力杠杆 B 平衡杠杆 C 速度杠杆 D 力量杠杆 7影响物体转动惯量的因素包括:(ACD) A质量 B 物体的转动速度 C质量的分布 D转动轴的位置

8水对人体的阻力包括:(ABCD) A 摩擦阻力 B 形状阻力 C 兴波阻力 D 碎破阻力 9下列方法“不属于”运动学研究方法的是:(ABC) A 三维测力 B 表面肌电测试 C 身体成分测试 D 平面图像解析 10 运动生物力学的任务是:(ABCD) A改进运动技术 B改善训练手段 C改革运动器材 D预防运动损伤、运动康复与健康促进 11撑杆跳属于(C)动作系统. A周期性 B非周期性 C混合性 D不固定 12 跳高运动员起跳时要用力摆臂摆腿,这是因为(C) A 能带动重心,超越较高的横杆 B 把动量传递到起跳腿上,带动起跳腿向上 C 改变支撑反作用力,能增加起跳腿的蹬地力量 D 上述答案都不对 13 人体平衡时的稳定角是( B ) A 重心的倾斜角 B 重心垂线与重心到支撑面边缘的相应点连线的夹角 C 重心与支撑面边缘相应连线的夹角 D 重心垂线与重心到支撑面中心连线的夹角 14转动惯量是度量物体惯性大小的物理量。( B) A、平动 B、转动 C、静止 D、扭动 15 体育运动中的动作系统大体可分为:(ABCD) A周期性动作系统

立定跳远的运动生物力学分析

立定跳远的运动生物力学分析立定跳远成绩通常被作为评定学生身体素质好坏的一个重要指标,同时它也 经常作为运动员选材的一个重要依据。运动生物力学是一门理论与实践密切结合 的应用科学,?它直接为增强人民体质和提高运动技术水平服务。以运动力学原理来分析立定跳远各个阶段的动作技术,找出提高立定跳远技术的途径,寻求最佳立定跳远技术,以帮助提高立定跳远的成绩。换句话说,就是从这个角度来分析立定跳远应该怎么跳,为什么要这么做,如何提高立定跳成绩。立定跳远属于抛射点与落地点在同一水平面上的抛射运动,?根据远度公式得知,影响抛射远度的主要因素是腾起初速度,又根据动量定理,?要求练习者在预蹲后应立即摆臂,蹬地跳起,蹬地应快猛干脆利落。因此,在进行完整连贯地练习立定跳远时应注意以下一些动作技术方面的问题。 动作各阶段分析 1、预蹲预摆阶段。双腿预蹲与双臂预摆是同时进行且运动方向完全相反。当双腿下蹲时,双臂由前下方经体侧向后上方摆动,上体稍前倾。这个阶段应注意四个问题。 (1)下蹲的程度,是微蹲、半蹲或是全蹲应明确。立定跳远时下蹲程度要求是微蹲,这时,人体的肌肉初长度被拉长达到了最适宜的程度。若是半蹲或全蹲就不符合人体肌肉的工作特点,变成了有意识地放慢下蹲的速度而延长力的作用时间,这样会降低肌肉的收缩力量,不利于形成强大的肌肉收缩力即爆发力。 (2)预蹲摆后能不能停顿。立定跳远动作要求是不能停顿的,当预蹲预摆后应接着迅速完成蹲地动作的,其主要原因是:停顿是把连贯的动作变成静力性动作,而静力性动作较连贯性动作易使肌体产生疲劳。。 (3)摆臂的程度。预蹲时双臂后摆应做到自然,不能强扭使摆幅加大,蹬地时双臂前摆应尽力前上方摆起,以最大程度地提高身体重心。 (4)明确预蹲摆的次数是不是越多越有利于起跳。立定跳远要求只预蹲摆一至二次,并不需要进行多次的重复。多次的重复预蹲预摆不利于充分利用肌肉的弹性,同时由于肌肉松驰现象的存在,不利于肌肉产生最大收缩强力。 2蹬地结束后人体腾空到最高点阶段。预蹲结束应立即摆臂与蹬地跳起,蹬直双腿,上体尽量前送,人体在达到最高点时成一斜线,这时候整个人体也应该是遵循角动量守恒定律的。 3人体从最高点到安全落地阶段。人体蹬离地面后,由于上体尽量前倾,在最高点时,是成一条斜线根据角动量守恒定律,当人体在腾空后,在不改变外力矩作用时,身体某一环节若以一定大小的动力矩绕转轴向某一方向产生转动,必然导致身体其他环节以等量大小的动力矩绕转轴向相反方向发生转动。这时,若不急剧挥臂,向前屈体并做收腹举腿,必然导致人体按原来斜线状态落地。为保证安全落地,必定要使下肢向反方向发生转动,并且小腿前伸着地,保证了上肢上体与下肢转动的动量矩矢量和为零,才能顺利地落地。 为了提高立定跳远的成绩,在进行动作练习时还应注意以下一些训练方法的问题: 1从抛射原理的射程公式中我们可得知:初速度与远度是成正比的,初速度是影响远度的主要因素。因此,在训练中必须着重提高初速度以提高远度。由于

采煤机截割部设计本科毕业设计

摘要 本文描述了中煤层电牵引采煤机整机方案设计以及截割部的设计过程。 中煤层电牵引采煤机可用于煤层厚度为2-4m、煤质中硬的缓倾斜煤层。与传统的纵向布置的单电机采煤机相比,该采煤机将截割电机直接安装在截割部壳体内,齿轮减速装置全部集中在截割部壳体及行星减速器内,取消了螺旋伞齿轮、固定减速箱、摇臂回转套等结构,使其结构更简单、紧凑,可靠性更高。 截割部是采煤机直接落煤、装煤的部分,其消耗的功率约占整个采煤机功率的80%-90%,主要由截割部壳体、截割电机、齿轮减速装置、滚筒等组成。该采煤机的截割部采用四级传动;前三级为直齿传动,第四级为行星传动。二级传动的圆柱齿轮为可换齿轮,使输出转速可根据不同的煤质硬度在两档速度内选取。截割部采用了三个惰轮轴,使采煤机能够满足截割高度对截割部长度的要求。设计将截割部行星减速器和滚筒直接联结,取消了安装在滚筒上的截齿,使结构简单、可靠。 关键词:采煤机,截割部,结构,设计

Abstract This brochure describes the type of hydraulic shearer traction unit program design and cutting the Department of Design and calculation process. traction Shearer hydraulic seam thickness can be used for 2-4 m, Hard coal to the gently inclined seam. With the traditional vertical layout of the single-motor compared to Shearer, Shearer will be the ranging-arm installed directly in the cutting of the shell, gear device exclusively on cutting Shell and planetary reducer, the abolition of the spiral bevel gears, gear box fixed, Rocker rotating sets of structures, their structure is simpler, more compact and higher reliability. Ranging-arm of the shearer is directly charged coal, the coal loaded, its about the power consumption of the entire power shearer 80% -90%, mainly by cutting Shell, cutting electrical, Gear and drum components. The shearer cutting unit used four drive; Before three straight tooth drive, the fourth level of planetary transmission. 2 Drive Gear to be for the gears, enabling the output speed can be based on different coal hardness in two tranches within the selected speed. Cutting the Department has adopted a three lazy axle, to meet the shearer cutting height on the ranging-arm degree requirements. Designed to be cutting planetary reducer and drum direct link, canceled installed in the drum Pick, simple and reliable. Keywords: shearer, ranging-arm,structure,design

运动生物力学

运动生物力学 运动生物力学:是生物力学的一个重要分支,是研究体育运动中人体机械规律的科学。 运动生物力学的主要任务:提高运动能力,预防运动损伤 运动生物力学的研究方法分为测量方法和分析方法,其中测量方法可以分为运动学测量、动力学测量、人体测量、肌电图测量 运动学测量的参数:(角)位移、(角)速度、(角)加速度 动力学测量的参数:主要界定在力的测量方面。 人体测量是用来测量人体环节的长度、围度及,(质量、转动惯量等) 肌电图测量是用来测量肌肉收缩时的神经支配特性。 动作结构:运动时所组成的各动作间相互联系、相互作用的方法或顺序 动作结构的特征主要表现在运动学和动力学,运动学特征指完成动作时的时间、空间和时空方面表现出来的形式或外貌上的特征;动力学的特征指决定动作形式的各种力(力矩)相互作用的形式和特点,包括力、惯性和能量特征。 运动学特征:时间特征、空间特征和时空特征 时间特征反映的是人体运动动作和时间的关系:半蹲起立和深蹲起立 空间特征是指人体完成运动动作时人体各环节随时间变化所产生的空间位置 改变状况:下肢和躯干等空间移动轨迹 时空特征指人体完成运动动作时人体位置变化的快慢情况。 动力学特征包括,力的特征、能量特征和惯性特征 能量特征:人体运动时完成的功、能和功率方面的表现形式。 惯性特征:人体运动中人的整体、环节以及运动器械的质量、转动惯量对运动 动作所具有的影响。 动作系统:大量单一动作按一定规律组成为成套的动作技术,这些成套的动作技术叫做动作系统。 人体基本运动动作形式可主要归纳为推与拉动作、鞭打动作、缓冲和蹬伸动作及扭转、摆动和相向运动等动作形式 上肢基本运动动作形式——推(铅球)、拉(单双杠)、鞭打(标枪)★人体基本运动下肢基本运动动作形式——缓冲、蹬伸、鞭打 动作形式全身基本运动动作形式——摆动、躯干扭转、相向运动 人体的运动是由运动器系的机能特征所决定的,即以关节为支点,以骨为杠杆,在肌肉力的牵拉下绕支点转动,各肢体环节运动的不同组合使人完成千变万化的动作。 生物运动链根据其结构特点可以分为开放链和闭合链。见书P28-图2-15 生物运动链中的杠杆同机械杠杆一样也分为平衡杠杆、省力杠杆和速度杠杆 人体中的三类骨杠杆:见书P30-图2-16 ★人体惯性参数是指人体整体及环节质量、质心位置、转动惯量和转动半径 人体简化模型:质点模型、刚体和多刚体模型

掘进机的截割机构的设计

摘要 随着煤炭行业机械化程度的加快,煤炭行业以前只是重视采煤的机械化,大多数的煤炭行业很少有在掘进方面有较大的投入和研究,这样就造成了采掘速度远远大于开拓速度,此时怎样来提高出煤量,开拓的机械化就显得极其重要了。作为我国主要能源的煤炭资源在开采上日趋机械化的同时,迫切需要拥有先进的掘进机械,掘进机的研制成功标志着我国的煤炭行业已达到世界的先进水平。 掘进机截割机构是掘进机的主要组成部分,按照掘进机截割部的总体、动力部分、传动部分以及执行部分的设计思路进行掘进机截割部的设计。在设计时,动力部分做选型计算,传动部分的行星减速机构做具体的设计计算和校核,执行部分只对执行元件进行设计计算和校核。设计对于提高和改进掘进机工作性能,发展我国大口径全断面掘进机产业以及进一步提高我国的盾构研发能力、改善研发条件具有重大战略意义。 关键词:掘进机; 截割臂; 行星减速器

Abstract With the accelerating of coal industry, the degree of mechanization mining coal industry is the importance before, the most mechanized excavating in coal industry has rarely have large investment and research, thus causing the mining speed than develop, how to improve the speed of coal, development of a mechanized appears very important. As our main source of energy in the exploitation of coal resources in the increasingly urgent need, mechanized excavating the advanced mechanical, swinging the successful development of the coal industry, China has reached the advanced world level. Determing cutting mechanism is the main component, the product in accordance with the overall determing cutting parts, power transmission part and the part, the part of the design thought for the design of determing cutting. In the design, selection of part, transmission parts of planetary gearhead institutions do specific design calculation and test execution part only, design calculation of actuators and checking. Design for improvement in China, the development work performance swinging big caliber, whole section roadheader industry and further enhance our shield developing capability, improve development condition with the strategic significance. Key words:roadheader ; cutting arm ; planetary-gear drive

电牵引采煤机截割部设计

摘要 摘要:本文完成了MG400/930一WD电牵引采煤机的整机外形的布局设计,介绍了采煤机的类型和工作原理,以及目前国内采煤机的现状和发展趋势,从左摇臂、左牵引部、左行走部、左电器控制箱、右电器控制箱、右行走箱、右牵引部、右摇臂的具体布局到各次的特点都有所涉及;重点完成了采煤机摇臂的设计计算,包括摇臂壳体以及壳体内一轴、第一级惰轮组、二轴、第二级惰轮组、第三级惰轮组、中心轮组、第一级行星减速器、第二级行星减速器几乎所有零部件的装配关系,各轴的转速计算,功率的传递计算,第一级圆柱直齿齿轮减速器的设计计算,第二级圆柱直齿齿轮减速器的设计计算,第一级行星减速器的设计计算,第二级行星减速器的设计计算,各轴的设计以及校核,所有轴承支撑处轴承的选择校核、花键连接处花键的选用以及校核。 关键词:采煤机;电牵引;摇臂;行星轮减速器

ABSTRACT Abstract:This paper completed a MG400/930 WD Electric Traction Shearer of equipment configuration for the layout .Shearer introduced the type and principle,and the current domestic Shearer's current situation and development trend .From The left arm、left traction Department、the Department of left running,、the electrical control box on the left and right electrical control box,、dextral box、and the right of traction 、right arm to the specific layout of the features have been covered,shearer will focus on completing the design of the Rocker which including Shell and Shell within one axis,、the first-round group inert、two-axis,、the second-round group inert、the third-round group inert,、the center round group、first-class planetary reducer,、and the second-stage planetary reducer almost all parts of the assembly.The shaft speed and power transmission are calculated importont .First-class Spur Gear reducer design calculation, the second-straight cylindrical gear reducer design, first-class planetary reducer design calculation, the second-stage planetary reducer design, the design of the shaft and Verification, Bearing all the support bearings choice Department Verification, Key spent connecting Department spent Key Selection and Verification. Keywords:seam;shearer;electrical haulage;Rocker ;Planetary gear reducer

从运动生物力学原理谈运动损伤的发生原因及防治

·运动医学· 从运动生物力学原理谈运动损伤 的发生原因及防治 戈定(同济医科大学式汉‘30030) 摘要:运动损伤的发生原因多种多样,但从根本_卜讲.上要是由于运动训练及技术动作违背r 运 动解剖学、生理学及生物力学的科学原理所致。本文欲探讨此力一面生物力学的原因及防治方法。 关键词:运动生物力学,运动损伤,原因,防治 On the Causes of Exercises Injury and Prevention,Treatment from the Perspective of Sports E3iomechanics (*e Dcn} (Tuug.lt Me准备活动的不够充分;<3>场地、器材的小合理或突然变异的情况;机体机能状态低卜时的超负荷运动3}. 综卜所述,运动损伤以运动系统的创伤为主,多发生于从事运动训练及体育锻炼的人群之 中,尤以刚开始从事卜述活动的人为多数,发生的原因主要以技术动作的不合.理,场地器材的 不规范,以及超负荷大强度的运动训练所致。所谓技术动作不合理,实际_卜就是运动时的技术 动作不符合本人人体解剖结构及生理机能的客观条件要求,不符合运动生物力学的规律,这类 技术动作有些是竞技体育的客观要求,但大多数则是对卜述知识、概念的掌握不够,认识不足 所造成的,所以从人体解剖、生理学及运动生物力学的观点来看一,错误的动作技术既不利于人 体竟技水平、运动能力的提高,义是造成运动损伤的必然因素。本文研究的目的就在于提高人 们对此问题的认识,努力消灭造成运动损伤的必然因素,增加知识,提高预见度,尽[__L 避免运动

采煤机截割部设计

摘要 我国中薄煤层储碳量丰富,对适合于薄煤层开采的采煤机的需求量很大。而炮采安全性比较低,生产率也比较低;综采对设备要求较高,而且投资费用比较大。所以对中薄煤层来说开发适应高档普采的采煤机是非常必要的,而该设计正是针对中薄煤层适应高普而进行的设计。 主要从机械传动的角度对电牵引薄煤层采煤机的摇臂进行了设计,采取双电机横向布置,截割电机容量为2×100kW;开采含有夹矸等较硬煤质的综合机械化采煤工作面,可靠性高,性能先进。采煤机摇臂工作时由扭矩轴驱动,能量逐级传递,三轴起均载作用,四轴和五轴构成齿轮的变速级,末级为四行星减速器用以降低速度。并对各级齿轮及相应的传动轴进行了设计计算和校核,设计计算结果满足设计要求。 关键词:采煤机;摇臂;传动系统;行星机 构 I

Abstract In the present coal mine of our country,the thin reserves of coal seam are still rich ,are larger for the demand of the small-power machine of coal mining.And cannon pick safety comparison little,productivity is also low;Zong pick for equipment requirement higher,and investment cost is compared.So for in thin coal seam development meet the high general machine of coal mining is very necessary. And the design is adapted for thin seam in general and for high design. Mainly from the mechanical point of view of the electric traction drive thin seam shearer's arm was designed to take two-motor horizontal layout, cutting electrical capacity of 2×100kW; mining and other hard parting with the comprehensive mechanization of coal mining face, high reliability and advanced performance. Shearer work by the torque arm shaft drive, the energy transfer step by step, from both three-axis load, four-axis and five-axis gear shift level form, the end of grade four planetary gear reducer to reduce the speed. And levels of gear and drive shaft were designed corresponding calculation and verification, design calculations to meet the design requirements. Keywords:Shearer;Ratio Rocker;Transition system II

180 滚筒采煤机截割部的设计

滚筒采煤机截割部的设计 1 引言 煤是重要的能源物质,在我国有着很大的储量。采煤一直以来都被人们看作一 项非常危险的事情。在以前国内有很多小型煤窑,由于规模小,技术落后,大部分 都是靠人工进行挖煤、运输煤。因此经常出现各种事故,而且大量浪费了资源。大 型的采煤机械的出现使这一现象得到了改观。采煤机作为采煤的主要工具是实现煤 矿生产机械化和现代化的重要设备之一。机械化采煤可以减轻体力劳动、提高安全 性,达到高产量、高效率、低消耗的目的。它对提高煤的采掘效率有着重要的影响。 因此国内外采煤机的设计、改进一直都在以较快的速度向前发展。 最早的滚筒采煤机出现在英国,它是把截煤机的减速箱部分改成允许安装一根 横轴和截割滚筒。由于其水平轴截割滚筒的设计优于截煤机,因此其改进型比刨煤 机更适宜英国开采条件,但在 20 世纪 50 年代这种采煤机并非是唯一应用的采煤设 备。另外有一种有竞争的采煤机是钻削式采煤机。这种采煤机配有一个按螺钻原理 设计的主截割部,其应用范围主要局限与薄煤层。 滚筒采煤机经过多次改进设计而得到不断的发展。最早设计的滚筒采煤机仅能 单向采煤,输送机和液压支架在向前推移之前,留在轨道上采出的煤在回空段被装 载。后来又研发了双向采煤的滚筒采煤机。然而由于这种采煤机受到调向的限制, 加之固定滚筒缺乏自由性,因此摇臂滚筒采煤机应运而生。 20世纪60年代末,久益公司生产出10CM、11CM 系列的连续采煤机,它是现代这 种机型的雏形。到70年代末,在11CM型基础上又生产出12CM系列连续采煤机。经过 对12CM系列连续采煤机的不断改进、完善和提高,生产出适用于开采中硬煤层的 12CM12—10B、12CM18—10D和B型机,以及适用于特别坚硬煤层的12HM31C型和B型机 (神东常用12CM12—10B、12CM18—10D)。80年代后期至今连续采煤机在采煤业中得 到了广泛的应用,并且得到了长足的发展。我国对这种连续型采煤机的应用始于70 年代中期。那时主要靠引进外国的产品,80年代以前主要是引进单机。随着国内采 煤机技术的发展到了90年代变成以配套引进为主。目前国内在采煤机研发和设计方 面和国外有很大的差距。煤炭科学研究总院太原分院早在1990年就开始进行连续采 煤机的研究,曾完成了轻型连续采煤机的设计、引进设备的国产化大修等工作。煤 炭科学研究总院上海分院也承担了一些项目。尽管国内各大科研院所、生产厂家、 煤矿企业曾开展过规模不等的连续采煤机等技术的国产化研究, 但均存在一些问题, 仍没有真正在煤矿上见到国产连采机的新产品。

散打动作技术的运动生物力学分析

散打动作技术的运动生物力学分析 散打是一项用身体特定部位作为进攻或防守武器的搏击性运动。纵观其动作技术特点,散打中任一技术动作都是在肩、躯干、腰、髋、膝、裸各关节的充分配合下完成的,要求将各关节的分力聚集一点作用于目标。散打动作技术主要有拳法、腿法、摔法。拳法主要包括直拳、摆拳、勾拳、劈拳、扣拳、鞭拳、弹拳七种,是以直、摆、勾、为主体;腿法主要有前蹬腿、侧踹退、横鞭腿、后摆腿、下劈腿、扫腿六种,是以前蹬腿、鞭腿、侧踹腿为主体;散打中的摔法主要有夹摔、抱缠摔、接腿摔、等三种[1I。拳法的特点在于进攻路线短、冲力大、速度快、发力狠、动作突然、防不慎防、躲避困难、而且易于应用身体的力量。腿法的特点进攻路线长、打击力大、是远距离进攻最有效的武器。摔法的特点是速度快、发力突然,是贴身搏击的锐利武器。 1 对散打动作技术肌群工作特征分析 肌肉是人体运动的发动机,是产生力的器官。散打动作技术的肌群力学特征主要通过参与工作的肌肉作用类型、肌肉功率、肌肉功、肌肉的发力顺序四方面表现出来。 1.1 参与工作的肌群及其特点 散打中的每一动作技术都是全身性的运动,都要求身体各部位的肌群协调、充分的配合使机体能量经济化和动作效果最优化。从体育解刨学的角度上讲,其动作设计与人体的上肢、躯干、和下肢等关节的肌肉的工作特征紧密相连。下面以散打中最常用的右手掼拳为例、对参与掼拳动作关节的运动及肌肉工作的特点进行分析:右手掼拳的动作要求右腿轻微下潜继而快速蹬地并向内扣,髋关节伸展内旋,躯干向左回旋,同时肩胛骨前伸,肩关节前屈,肘关节伸的同时伴随前臂内旋,右拳向外、向前、向里横掼,力达拳面。做掼拳动作时,右腿轻微下潜右后快速蹬地并向内扣动作是由髁关和膝关节完成,参与的肌群为小腿三头肌、胫骨后肌、股四头肌等,是肌肉在近固定时做超等长收缩完成的。髋关节伸展内旋动作主要是臀大肌、大收肌、股二头肌、半肌腱和半膜肌、臀中肌和臀小肌前部及阔筋膜张肌等肌群在近固定时做向心工作完成的。躯干左回旋动作是由左侧腹内斜肌和右侧腹外斜肌在下固定时做向心工作完成。在手臂摆动过程中,上肢带的肩胛骨做前伸运动,主要是由前锯肌和胸小肌在近固定时做离心工作完成的;肩关节前屈主要是由胸大肌、三角肌前部肌纤维做等长工作完成;肘关节伸的同时伴随前臂内旋动作,肘关节伸主要是由肱三头肌和肘肌在近固定时做向心工作完成的;前臂内旋是旋前原肌、旋前方肌在近固定时做向心工作完成。 由以上分析得知,各关节肌肉的收缩形式有离心收缩、超等长收缩、等长收缩等收缩形式。在各种收缩形式中,产生肌力的大小顺序为:超等长收缩>离心收缩>等长收缩>向心收缩日。显而易见。超等长收缩产生的肌力最大。之所以这种收缩能产生更大的力量是由于肌肉弹性体产生的张力变化和肌牵张反射。 从运动生物力学的角度说,人体肌肉包括肌腱是一种黏弹性物质,其在收到迅速牵拉伸长时,能够产生强大的弹性回缩力,黏性物质如果缓慢被拉伸,或者拉伸后在停顿一段时间就会出现松弛现象,其弹性回缩力就会大大降低。所以在散打动作中,尽可能的使肌肉做超等长收缩,使其产生更大的肌力。如在直拳、掼拳、勾拳时,在启动阶段使蹬地腿有意识的小幅度下潜或身体小幅度的转动使肌肉先做离心收缩,继而快速蹬地、转髋、送肩使肌肉做向心收缩,从而增大肌力。在做鞭腿动作时同样使进攻腿下潜,继而快速蹬地,肌肉做超等长收缩,使进攻腿产生了更大的肌力,通过发作用力于地面,从而增加了进攻腿的启动速度。但应注意腿的下潜动作及蹬地发力到动作完成整个过程是快速、连贯一致的,否则会出现肌

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