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我国是一个能源大国,原煤产量逐年增加,煤矿开采设备也日益向高速重载方向发展。煤矿开采深度越来越大,巷道底板也变得越来越松软。高速重载的矿车运行在松软的巷道底板上时,势必会加剧轨道的变形从而加剧矿车的振动,最终造成各种脱轨事故。因此有必要对矿井运输设备耦合振动系统的振动规律进行探索,对矿车运行时的振动影响因素进行研究:(1)耦合振动规律仿真研究:本文首先分析了矿车、电机车及钢轨、轨枕、道床的组成结构,从而建立了耦合振动系统的力学模型。在建立力学模型的基础上,利用达朗贝尔原理及振动力学,结合车辆及轨道的特点,建立了各部分的数学模型,之后将数学模型整理为矩阵形式,即得耦合振动模型。最后利用Newmark积分解算耦合振动模型,并对所得结果进行分析,以探究耦合振动系统的振动规律。(2)振动影响因素试验研究:为了研究矿车运行时的振动影响因素,搭建了矿井运输设备-轨道耦合振动试验台。进行试验时,分别设置了不同的钢轨错牙尺寸、牵引速度及载重量。在矿车行驶过程中,应根据轨道的情况,选择合适的牵引速度及载重量,本试验为此提供了依据。本文为矿井运输设备-轨道耦合振动系统理论及试验研究打下了基础,在数学建模、仿真分析、试验研究等方面取得了一定的成果。