本科畢業(yè)設計（論文）開題報告題目采煤機滾筒測量裝置設計院（系、部）機械工程學院專業(yè)班級礦電111班日期2015年4月20日教務處印制一、選題的目的、意義和研究現(xiàn)狀目的本次畢業(yè)設計的目的是培養(yǎng)我綜合運用采掘機械、機械設計、機械系統(tǒng)設計學等課程中所學理論知識的能力；強調(diào)設計的獨創(chuàng)性和實用性，培養(yǎng)和提高設計者獨立分析問題和解決實際問題的能力，為今后適應工作崗位和創(chuàng)造性地開展工作打下堅實基礎(chǔ)。在設計過程中，通過運用各方面的知識來達到熟悉和掌握知識的目的。意義通過這次畢業(yè)設計來加深我對所學知識的理解，達到能自主設計的目的。同時這也是對學我的一次畢業(yè)前的考核，只有通過了這次綜合性的畢業(yè)設計，才能證明我已經(jīng)掌握相關(guān)的知識能力。這也是學校對社會輸送人才的一種負責的態(tài)度，只有通過了畢業(yè)設計考核才能予以畢業(yè)，才能為建設國家做出貢獻。研究現(xiàn)狀和存在問題我國的煤炭開采以井工開采為主，約占煤炭總產(chǎn)量的95，綜合機械化采煤是我國煤炭開采技術(shù)的主要方向。采煤機作為主要的井下開采設備，它的需求量將會逐年增加。這將導致采煤機的主要消耗部件螺旋滾筒的需求量也會逐年而增大。在采煤機工作的過程中，截割部所消耗的功率約占采煤機總功率的85。作為采煤機的工作機構(gòu)，螺旋滾筒的參數(shù)直接影響了煤炭生產(chǎn)的塊煤率、裝煤效率、粉塵濃度及工作面的溫升，從而影響煤礦的經(jīng)濟效益及工作面工人的身體健康、生命安全等。因此，測量采煤機滾筒的裝置就十分有必要了。采煤機滾筒測量裝置不僅可以幫助滾筒生產(chǎn)廠家測量滾筒的直徑、寬度、截齒的位姿，還能在在煤礦在選購采煤機滾筒時作為輔助工具，檢測所選滾筒是否合格。根據(jù)由國家發(fā)展和改革委員會于2004年12月14日發(fā)布的中華人民共和國煤炭行業(yè)標準MT/T3212004（代替MT/T3211993）可知，滾筒專用測量裝置主要測量滾筒的直徑、截割寬度、截線、截線距、齒座定位角、葉片外緣升角及端盤齒落差等參數(shù)。采煤機滾筒測量裝置的研制在很大程度上提升了我國采煤標準化、規(guī)范化水平。滾筒測量裝置是由徑向直尺、軸向直尺和游標組成的設備，通過對軸向、徑向直尺及游標角度尺的搭配運用以達到測量滾筒及截齒參數(shù)的目的。實際運用表明滾筒測量裝置具有測量準確、結(jié)構(gòu)簡單、易于組裝、安全穩(wěn)定的優(yōu)點。我國雖然在采煤機滾筒測量裝置的研究方面取得了一些成績，但是相對于發(fā)達國家而言，還存在不足第一，我國的綜采范圍和落后的檢測技術(shù)與產(chǎn)煤第一大國的地位不對應。第二，我國的采煤機滾筒測量裝置的研究力度不足。我國傳統(tǒng)材料、工藝、性能與世界發(fā)達國家還是存在很大的差距。第三，我國的采煤機滾筒測量裝置的控制系統(tǒng)研究比較落后，嚴重制約了測量裝置的精度和效率的提高?，F(xiàn)在我國采煤機滾筒測量裝置還是基本采用手動控制，人工讀數(shù)、計算。近年來，計算機輔助設計技術(shù)的廣泛使用，極大地提高了采煤機滾筒測量裝置設計水平，但仍然存在一些突出問題，主要有以下幾點（1）目前廣泛使用的位姿求解主要有雙四元數(shù)法、正交矩陣法和奇異值分解法等，較常用的是奇異值分解法。奇異值分解法法由于建模困難只能對個別部件進行分析，無法對整個滾筒分析。2由于缺少對整體強度的分析，導致對不同情況下裝置受力趨勢分析不明確。3在使用接觸法計算處理各個組件的連接問題時，往往由于接觸面選擇困難，使分析效率低下。二、研究方案及預期結(jié)果本論文主要由實現(xiàn)測量滾筒直徑功能結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)測量滾筒寬度功能的結(jié)構(gòu)以及實現(xiàn)測量截齒位姿功能的結(jié)構(gòu)的總體方案設計。具體內(nèi)容包括以下幾部分1滾筒直徑測量方案的確定2滾筒寬度測量方案的設計3截齒齒座安裝角測量方案的設計4截齒位姿的測量與計算5測量裝置的結(jié)構(gòu)設計6測量裝置的總體布置三、研究進度第三四周任務分析查閱相關(guān)資料；第五六周綜合實習，計劃設計安排，完成開題報告第七八周完成緒論與滾筒參數(shù)簡及影響第九十周完成滾筒寬度、直徑的測量方案第十一十二周完成滾筒截齒位姿的測量方案第十三十四周完成各測量裝置的結(jié)構(gòu)設計第十五十六周完成測量裝置的總體布置第十七十八周編寫設計說明書并繪制測量裝置的圖紙四、主要參考文獻1李峰,劉志毅現(xiàn)代采掘機械煤炭工業(yè)出版社,200732中國煤炭教育協(xié)會職業(yè)教育教材編審委員會采煤機煤炭工業(yè)出版社，20113李曉豁,沙永東采掘機械冶金工業(yè)出版社,201194朱龍根機械系統(tǒng)設計機械工業(yè)出版社,200155廖林清,王華培,石曉輝,楊翔宇,曹建國,鄧國紅機械設計方法學重慶大學出版社,200336孫志禮,冷興聚,魏延剛,曾海泉機械設計東北大學出版社,2000,97中華人民共和國煤炭行業(yè)標準MT/T3212004采煤機螺旋滾筒，1999，97中華人民共和國煤炭行業(yè)標準MT/T3212004采煤機螺旋滾筒國家發(fā)展和改革委員會,200412148王慧,許琢掘進機器人的位姿與機體定位制造業(yè)自動化，2013,49羅芳,鄒方,周萬勇飛機大部件對接中的位姿計算方法航空制造技術(shù),2011,310劉繼紅,龐英仲,鄒成基于關(guān)鍵特征的飛機大部件對接位姿調(diào)整技計算機集成制造系統(tǒng),2013,511段廣洪,張輝,周潛,南仁東,王啟明剛體空間位姿測量裝置及其測量方法發(fā)明專利申請公開說明書知識產(chǎn)權(quán)出版社,2004,5,1212徐建文,曹偉康,田素川,魏垂勝采煤機滾筒參數(shù)對塊煤率的影響現(xiàn)代礦業(yè),2010,413李永俊,陳雙喜采煤機滾筒參數(shù)對出塊率的影響煤礦機械,2005,514趙立均,劉曉龍,趙燕燕采煤機參數(shù)對裝煤效果的影響煤礦機械,2012,1015李曉豁采煤機參數(shù)對工作面溫升的影響煤炭科學技術(shù)，2010616金全,趙曉斌采煤機滾筒參數(shù)優(yōu)化設計煤礦機械，2003117李曉豁采煤機截齒排列參數(shù)對粉塵爆炸率的影響遼寧工程技術(shù)大學學報，20071018劉送勇,杜長龍,崔新霞,程雪采煤機滾筒運動參數(shù)的分析研究煤炭工業(yè)出版社，2008719程雪,杜長龍,李建