掘进机自动成形截割控制系统的研究

Research on Cutting Forming Control of Thecantilever Boom-type Roadheader

作者: 专业:机械工程 导师:薛树琦 年度:2011 学位:硕士  院校: 河北科技大学

Keywords

boom-type roadheader, automatic forming control, PLC, intelligent control

        目前悬臂式掘进机在我国矿业生产中得到广泛应用。在掘进机巷道掘进中需要司机手动操作,断面成形质量差,司机安全得不到保障,从而使掘进工作面的效率与安全问题成为行业关注的焦点。目前国内对于掘进机断面自动截割成形技术研究比较少,还处于理论研究阶段。因此断面自动截割成形控制的研究与实现具有重要的现实意义与工程价值。本论文以EBZ-200悬臂式掘进机为研究对象,利用PLC实现巷道断面自动成形控制,通过截割臂与断面尺寸间关系建立数学模型,结合各种传感器和自动检测装置,从而控制截割头运动轨迹获得规整断面。本论文主要包括掘进机自动截割成形控制总体方案,系统设计及传感器选型调试,PLC软件编制,模拟试验和工业性试验,最后提出了掘进机智能型电控系统的规划。
    Now,The boom-type roadheader is widely used in the mining of our country.Along with the mining exploitation capability have increased, But the severe problem of the mining work mismatch have appeared, the safety and efficiency become focal point of mie. The boom-type roadheader is, a engine driver operate it by hand. Because the driver couldn’t control the cutting condition, the quality of the surface of forming is not better control, the intensity is larger, and the safety could not ensure. Now We don’t find any useful articles on abroad and the domestic research is less. So the realizations of the automatic forming cutting have the actual value and engineering value.Based on the EBZ-200cantilever boom-type roadheader in the laneway, the chief task of this subject makes use of PLC to achieve automatic forming control. The automatic forming controls cantilever which drives cutting head. It contains establishing the control mathematic model by the relationship between cantilever and section size, using angle sensor and automatic checkout equipment. The regular shape and size of the section can be done. The main contents include theme of automatic forming control and systen design, function blocks summary of system and debug program, PLC software program, industry experiment, and last put forward the control solution for intelligent control of the boom-type road-header.
        

掘进机自动成形截割控制系统的研究

摘要4-5
Abstract5
第1章 绪论8-14
    1.1 立论依据8-11
    1.2 国内外研究现状11-12
        1.2.1 国外研究现状11
        1.2.2 国内研究现状11-12
    1.3 项目研究意义12-13
        1.3.1 理论应用价值13
        1.3.2 实际应用价值13
    1.4 前景13-14
第2章 掘进机截割头控制方法研究14-20
    2.1 掘进机简介14
    2.2 截割臂空间位置运动学分析14-15
        2.2.1 摆动机构工作分析15
        2.2.2 截割头空间位置几何分析15
    2.3 截割头检测传感装置的选用15-17
        2.3.1 截割臂垂直摆角15-16
        2.3.2 截割臂水平摆角16-17
    2.4 巷道断面截割工艺流程的设定17-20
        2.4.1 扫底18
        2.4.2 断面成形18
        2.4.3 刷帮18
        2.4.4 调试18-20
第3章 掘进机巷道断面自动成形硬件设计20-27
    3.1 巷道断面自动成形控制策略的制定20
    3.2 断面自动成形控制系统硬件设计20-22
        3.2.1 硬件系统20-22
        3.2.2 电气操作箱22
    3.3 电气电路的设计22-27
        3.3.1 主回路25-26
        3.3.2 控制电源26
        3.3.3 控制回路26-27
第4章 掘进机巷道断面自动成形软件实现27-33
    4.1 显示屏程序编制27-28
    4.2 PLC 程序编制28-33
第5章 实验及结果分析33-38
    5.1 实验室模拟33-34
        5.1.1 实验室调试装置搭建33-34
        5.1.2 实验室模拟实验步骤34
    5.2 井上模拟34-36
    5.3 井下试验即工业性试验36-38
        5.3.1 工业性试验情况36
        5.3.2 工业性试验总结36-38
第6章 总结38-39
参考文献39-42
致谢42-43
个人简历43
        
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