一、研究背景与意义
随着采矿行业的发展，对矿山机械设备的要求越来越高。传统的固定式矿用设备在面对复杂地形和多样化作业需求时，其局限性逐渐显现。特别是在狭小空间内进行高效挖掘、装载和运输作业时，传统设备往往难以满足实际生产的需求。因此，开发一种具有更高灵活性和适应性的新型矿用设备显得尤为重要。
本课题旨在设计一种刮板可摆动式的矿用履带扒掘装载机，该设备结合了履带式行走机构的稳定性和刮板摆动机构的灵活性，能够在复杂的矿区环境中实现高效的扒掘、装载和输送作业。通过创新性的机械结构设计和优化分析，提高设备的工作效率和可靠性，为矿山开采提供更加安全、高效的技术支持。
二、国内外研究现状
目前，国内外在矿用设备领域已经取得了一定的研究成果。国外一些发达国家在矿用设备的研发上起步较早，技术相对成熟，尤其是在自动化控制和智能化方面表现突出。然而，这些设备大多价格昂贵，且对特定环境有较高的依赖性。相比之下，国内在这一领域的研究起步稍晚，但近年来发展迅速，逐步缩小了与国际先进水平的差距。
目前，国内矿用设备主要集中在履带式挖掘机、装载机等基础设备的研发上，而对于兼具多种功能的复合型设备研究较少。本课题所涉及的刮板可摆动式矿用履带扒掘装载机正是填补了这一空白，有望成为未来矿山设备的重要发展方向之一。
三、研究目标与内容
本课题的主要研究目标是设计并分析一种刮板可摆动式矿用履带扒掘装载机，具体包括以下几个方面：
1. 结构设计：设计一种具有刮板摆动功能的履带式矿用设备，确保其在各种复杂工况下的稳定运行。
2. 性能分析：通过对设备的动力学特性进行仿真分析，验证其在不同工作条件下的性能表现。
3. 优化改进：根据仿真结果，对设备的结构参数进行优化调整，提升整体性能。
4. 实验验证：搭建试验平台，对设计的设备进行实际测试，验证理论设计的可行性。
四、研究方法与技术路线
本课题采用理论分析与实验验证相结合的方法，具体技术路线如下：
1. 文献调研：收集整理国内外相关研究成果，了解当前矿用设备的发展趋势和技术难点。
2. 概念设计：基于已有研究成果，提出刮板可摆动式矿用履带扒掘装载机的基本设计方案。
3. 数值模拟：利用有限元分析软件对设备的关键部件进行力学性能分析，优化设计参数。
4. 原型制造：按照优化后的设计方案制作设备原型，并进行初步调试。
5. 实验测试：在真实矿区环境中对设备进行实地测试，评估其实际应用效果。
五、预期成果与创新点
通过本课题的研究，预期能够获得以下成果：
1. 设计出一种全新的刮板可摆动式矿用履带扒掘装载机，填补国内在该领域的技术空白。
2. 提出一套完整的矿用设备设计与分析方法，为后续类似设备的研发提供参考依据。
3. 在理论上解决履带式设备在复杂工况下的稳定性问题，并通过实验验证其可行性。
本课题的创新之处在于将履带式行走机构与刮板摆动机构有机结合，形成了一种新型复合型矿用设备。这种设计理念不仅提高了设备的适应性，还增强了其在恶劣环境中的作业能力，具有重要的工程价值和市场前景。
六、研究计划与进度安排
本课题预计耗时一年，具体进度安排如下：
- 第1-3个月：完成文献调研，明确研究方向和目标；
- 第4-6个月：进行概念设计，完成初步方案制定；
- 第7-9个月：开展数值模拟与优化设计；
- 第10-12个月：制作原型并进行实验验证。
七、结论
综上所述，本课题围绕刮板可摆动式矿用履带扒掘装载机的设计与分析展开研究，旨在解决现有矿用设备在复杂工况下的适应性问题。通过理论分析与实验验证相结合的方法，力求实现设备性能的最大化，为矿山开采提供更加高效、可靠的技术保障。希望本课题的研究成果能够为我国矿山机械行业的创新发展贡献一份力量。
