采礦作業(yè)的機械化及自動化采石挖掘機工作裝置的模型E.V.Gaisler,A.P.Mattis,E.A.Mochalov,andS.V.Shishaev我們用由安裝在一面墻上的沖級快驅動裝有刀片的桶開發(fā)出了一個露天礦場使用的挖掘機數學模型。鏟斗操作如下：當鏟斗與巖石表面接觸時，它被破壞的力大于鏟齒所受的總摩擦力和驅動裝置給于它的驅動力，使沖擊塊帶有動能。沖擊塊的運動導致鏟齒鏟入巖石中，并在巖石表面形成深深的痕跡。減小位于鏟齒下方的受力面積，于是就形成了所謂的“破壞結合區(qū)”。破壞這個區(qū)所需要的力比破壞完整的塊要小的多利用這些活動的塊，巖石將可以在不利用preloosening的情況下被挖掘描述鏟斗開挖過程中的主要參數包括巖石的力學性能，外力影響下各力學屬性的變化，驅動裝置的工作特性和設備的參數，在挖掘過程中產生的兩種破壞方式：切割和沖擊破壞作用在各鏟齒表面的幾何方向上的力表現在挖入過程中的阻力，映射在沖擊塊軸向的力的總和為P1。垂直軸方向的力的總和為P2.垂直于鏟齒運動方向上的力的中和為零。因為壓裂是塊的主要破壞方式。以下是為了描述鏟斗運動的數學模型的設想：-鏟斗內巖石的重心和鏟斗的重心是相對固定的-鏟齒是連續(xù)分開排列的-各鏟齒的負載相等的-鏟齒切入巖石的瞬間沖擊-鏟斗內部物體的阻力忽略-相對于動臂旋轉軸的瞬間摩擦力忽略通過以上假設，鏟斗的運動就可以用在外力作用下的二維運動機構來表示，它包括壓力裝置的驅動力和提升裝置的產生的力，重力和巖石表面產生的阻力。任一時間段斗的位置由坐標r（t）來定義，距離（oc）和（t）-斗桿與boom之間的角度，該裝置的動力由=(+m),-+JT(1)來表示。其中m1表示巖石和鏟斗的重量，m2表示斗桿和空鏟斗的質量，J表示鏟斗加巖石和斗桿相對于其旋轉軸的瞬間慣性。Y=ml(r+lCBii)+J+mi(r-rl)2+IGA),(2)其中J1是指空斗與斗桿的轉動慣量，r-r1是空斗重心與斗桿重心的在坐標內的距離。在鏟斗中的巖石的質量m取決于鏟斗前沿的運動路線和巖石表面的初始形狀。為了寫出一個表示巖石質量增長率的表達式。我們將考慮使用圖2中的方案，入股鏟斗前沿在時間t內的運動路線用曲線f2(r2，2)來表示，巖石的初始形狀用曲線f3(r3，3)表示，r2,r3,3是在零點位置的極坐標，在時間t內，鏟斗前沿走過了ICDI的閉合路線：在這種情況下，當d2=d3在時間t內質量的增長則有dm1=1/2pb(OCOD-OAOB)sind來決定。dm=T,B(IOClIODI-IOA.IOBI)sinda2，其中o是巖石的密度，B是鏟斗邊緣的寬度。我們從簡圖中可以看出：loci=r,ION=r=dr,IOAI=r,IOBI=rdr3.考慮到sindada2和忽略面積的微小變量，我們寫出以下公式：22112322sindmBrrd增量da2等于斗臂在時間t內的角速度和時間增量t的乘積。i.e.,d2=da3=&dt.，于是質量的增長率則由.222312mtdBrrdm.3表達出來了。單位時間t內陷入鏟斗中的巖石質量則由1.110mdm表達，這里面的m1只是時間t的一個函數。利用一個質量變化動力學的基本方程式，我們可以證明拉格朗日方程式是適合關聯(lián)重心的絕對速度等于零的變量點機械運動力學系統(tǒng)的。考慮到一個機械運動系統(tǒng)包含n個由以速度vi運動的質量為m1，m2的材料的重心。拉格朗日方程式中的m1=在2,p.340中衍生出的常數?？紤]到mi=mi(t)的情況，在下述的2中，我們引入廣義的坐標q，于是12,.,iisrrqqqt。其中ri是質心的位置向量，于是.1niijjvrvjvqq.iijjvvvrvqvq其中qj是廣義速度，在任何時間的機械系統(tǒng)的動能由112niipiTmvv表示我們發(fā)現關于整個坐標的動能的偏導數qj廣義速度.qj：1niiiijjvTmvqq.11nniiiiiiiijjrrTmvmvqqq我們區(qū)分這相對于時間的表達式考慮到第一數據，考慮到動態(tài)變量的基本方程-相關聯(lián)塊質心的絕對速度為零2,p.143其中P是作用于點而產生的力，通過材料的變量，我們得出其中R是適用于its點的反作用力，于是得出第二數據是，實際上，8T/Sqj2,p.342。我們得出：對于具有固定的完美約束系統(tǒng)QjR=0它是包含變量的機械系統(tǒng)的拉格朗日方程相關聯(lián)塊的絕對速