多激励下新型纵轴式掘进机的纵向振动特性预测

谢苗,石俊杰,张鸿宇,朱昀

Prediction of longitudinal vibration characteristics of new vertical-axis roadheader under multiple excitation

Miao XIE,Junjie SHI,Hongyu ZHANG,Yun ZHU

表1 新型纵轴式掘进机的关键参数

Table 1 Key parameters of new vertical-axis road-header

参数 量值 截割头等效质量m1 1 050 kg 截割臂等效质量m21 2 155 kg 回转台等效质量m22 1 060 kg 机身等效质量m3 58 200 kg 履带支撑点等效质量ma、mb、mc、md 1 937 kg 铲斗等效质量me 1 500 kg 后支撑等效质量mf、mg 700 kg 机身俯仰转动惯量J1 5 900 kg·m2 机身横滚转动惯量J2 3 100 kg·m2 截割头与截割臂连接处等效刚度k1 2.1×105 N/m 支撑油缸的等效刚度k2 4.2×105 N/m 回转油缸的等效刚度k21、k22 3.1×105 N/m 回转台与机身连接处等效刚度k3 5.5×106 N/m 支稳机构与机身连接处等效刚度k31、k32 1.7×105 N/m 履带与机身连接处等效刚度ka、kb、kc、kd 2.7×105 N/m 铲斗与机身连接处等效刚度ke 3.6×105 N/m 后支撑与机身连接处等效刚度kf、kg 4.7×105 N/m 截割头与截割臂连接处等效阻尼c1 150 N·s/m 支撑油缸的等效阻尼c2 120 N·s/m 回转油缸的等效阻尼c21、c22 100 N·s/m 回转台与机身连接处等效阻尼c3 70 N·s/m 支稳机构与机身连接处等效阻尼c31、c32 140 N·s/m 履带与机身连接处等效阻尼ca、cb、cc、cd 240 N·s/m 铲斗与机身连接处等效阻尼ce 100 N·s/m 后支撑与机身连接处等效阻尼cf、cg 120 N·s/m 截割臂支撑油缸与回转台所成夹角θ 25º 回转油缸与回转台所成夹角β、γ 21º 铲斗油缸与机身所成夹角α -32º 后支撑与机身所成夹角σ、τ -44º 履带前支撑点到铲斗与机身连接点的距离p 0.40 m 机身重心与履带前支撑点的距离q 1.20 m 机身重心与履带后支撑点的距离r 1.28 m 履带后支撑点与后支撑的距离s 0.52 m 机身重心与各支撑结构的距离u、v、t、w 0.80 m