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鉆孔設備是掘進機中重要的組成部分,主要的功能為鉆孔,在使用過程中是以力學為主要特征進行研制的,所以針對鉆孔機械手進行討論,以實現更加穩(wěn)定的性能。整個鉆孔機械手的空間結構是掘進機重要環(huán)節(jié),對其進行有效的設計可以有效的提升使用性能。以下提出的空間結構主要的設計方法是自頂向下,所以實現了折疊型的設計要求。在今后的發(fā)展中,通過力學原理對鉆孔機械手的性能進行進一步的優(yōu)化,可以實現更加良好的使用效果,由此在工程建設中得到發(fā)展。
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為研究機械手在鉆孔工作過程中的動力學響應情況,建立機械手的剛柔耦合動力學數學方程,再以有限元法和多體動力學軟件為基礎,建立機載鉆孔機械手的剛柔耦合動力學模型。以鉆頭工作過程中的隨機工作阻力為載荷,研究伸縮臂的大剛度小變形與鉆桿的小剛度大變形對機械手的動態(tài)性能的影響。通過對比仿真結果可知,鉆桿、伸縮臂的柔性變形對鉆頭的運動精度影響很大,但其對鉆頭的速度、加速度影響相對較弱。研究結果表明,利用剛柔耦合模型,能夠有效模擬機械手在鉆孔過程中的動力學響應過程,為機械手的智能控制研究提供依據。
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