基于Workbench的采煤机镐形截齿结构优化设计

为了得到更加合理的镐形截齿结构,以MG600采煤机的镐形截齿为研究对象,对单个截齿进行受力分析,在Workbench中建立了截齿的有限元模型。在静力有限元分析的基础上,把镐形截齿齿尖的圆锥半角和圆孔半径作为设计参数,以质量、最大等效应力和最大变形量作为目标参数,对截齿结构进行了优化,得到了更加合理的镐形截齿结构。研究结果为截齿的结构设计与优化提供了理论依据。     

采煤机镐形齿受力的计算机模拟分析

以试验数据为基础,对采煤机镐形截齿实际工况的煤层和镐形截齿受力建立数学模型;对镐形齿受力进行计算机模拟,且模拟的曲线反映截齿随不同参数的变化。从而为分析截齿的失效形式、截齿加工和设计打下基础。     

掘进机镐形截齿的结构优化分析

为了优化镐形截齿结构,实现自身的性能最优,针对复杂煤层开采条件,基于变密度法的拓扑优化理论,以截齿轻量化为优化目标函数,以满足强度和使用寿命要求为约束条件,对掘进机镐形截齿的刀杆进行拓扑优化、结构改进和参数优化,并对参数优化后的镐形截齿进行强度和疲劳寿命验证。     

肋板形镐形截齿的优势分析

肋板形镐形截齿是普通镐形截齿在形式上的改变,通过对普通镐形截齿和肋板形镐型截齿的静力分析,证明了肋板形镐形截齿的可行性;并通过理论分析,说明了肋板型镐形截齿相对于普通镐形截齿具有的优势。     

基于Inventor的掘进机镐形截齿的有限元分析

介绍了掘进机镐齿的破碎机理。在Autodesk Inventor环境下对掘进机镐形截齿进行三维实体建模后,并利用其自身附带的有限元分析模块对镐形截齿在最大工作负载状态下进行有限元分析,得出镐形截齿的Mises等效应力和变形量及危险截面的分布情况。该分析结果为进一步提高镐齿的使用寿命提供了改进方向和理论依据。     

镐形截齿截割磨损研究

为了研究镐形截齿截割夹矸煤岩时截齿磨损的关键因素,对镐形截齿磨损形式进行分析,得出镐形截齿截割夹矸煤岩的磨损机制,根据夹矸煤岩的物理特性配制试验煤样,通过对镐形截齿结构的分析,并在牛头刨床上进行镐形截齿截割试验。试验结果表明,镐形截齿截割夹矸煤岩时齿身上部磨损较剧烈,有明显的磨损划痕,且划痕偏向基本一致,合金头一侧有大块崩落,其余部分有可见裂纹。试验得出镐形截齿截割夹矸煤岩的磨损特性,对镐形截齿的设计及应用具有指导意义。     

基于EDEM截齿自旋转性能研究

为了研究镐形截齿的自旋转性能,针对普通镐形截齿和肋式镐形截齿进行了离散元仿真。通过在SolidWorks三维制图软件中对2种镐形截齿进行了建模,利用EDEM仿真软件对被截割的煤岩体进行了建模和参数设置,对2种截齿进行了截割煤岩体的仿真,通过分析截割过程中的切屑流出情况、截割过程中颗粒的流向以及截割过程中的受力情况,结果表明肋式镐形截齿的自旋转性能优于普通镐形截齿。     

采煤机镐形截齿负荷的数学模型建立分析

根据镐形截齿锋利程度的不同、截煤工况及镐形齿截煤时在圆锥头破落轨迹建立2种不同的数学模型,并分析各种模型的特点。从而确立镐形截齿负荷的数学模型合理性,为镐形截齿设计打下基础。     

采煤机镐形截齿疲劳寿命分析及优化

为了寻找采煤机镐形截齿合理的安装姿态,并分析和提高镐形截齿的疲劳寿命,以MG600采煤机滚筒为研究对象,利用UG建立4种不同切向安装角度截齿的MG600采煤机滚筒,通过LS-DY-NA对这4种采煤机滚筒截割煤壁的过程进行模拟,得出镐形截齿所受的截割阻力图,将所求得的截割阻力数据导入MATLAB中求出截割阻力均值,在UG/NASTRAN中将此截割阻力均值加载到不同切向安装角度的截齿上并分析其疲劳寿命.研究结果表明,切向安装角度为45°镐形截齿的疲劳寿命最长,且不易折断.     

纵轴式掘进机截齿受力与有限元分析

简单介绍了纵轴式掘进机镐形截齿截割机理和动力学参数计算,运用分析软件对截齿进行有限元分析,可以得出截齿工作时最易受损的位置,为掘进机截割头的设计和优化提供一定的理论依据。     

国内矿用镐形截齿的研究现状及趋势

分析了矿用镐形截齿的工况条件和失效形式,综合研究各种改进措施和技术手段,对进一步改进采煤机截齿的生产工艺,提高截齿的截割性能和使用寿命,降低煤炭企业生产成本具有重要意义。     

全断面岩石掘进机滚刀的合理设计

针对盘形滚刀破岩存在的问题,通过分析,从刀具、刀座和刀圈的结构、材质和布置形式等方面进行了合理的设计和选择,达到了提高滚刀使用寿命的目的。     

锚杆退锚机锈死螺母破切器破切力分析

对螺母锈死的锚杆回收可采用螺母破切器对锈死螺母进行切除,破切刀的力学特性对破切器的性能影响很大。通过对螺母破切过程的力学分析,得到了破切力的计算公式和不同参数情况下破切力P随破切深度h的关系曲线图,进而得出破切刀刀刃宽度、楔形角、摩擦系数对破切力都有较大影响,在刀具设计中应尽可能减小破切刀刀刃宽度及楔形角,在使用中应尽可能减小摩擦系数。     

层理和裂隙对镐型截齿破煤的影响

采用分形理论对煤岩裂隙的长度和数量的关系进行分析,并考虑层理和裂隙在煤岩中的分布特征,建立了层理与水平面呈0°、30°、60°、90°夹角时的煤岩三维模型,应用动态仿真模拟软件ANSYS/LS-DYNA分别对镐型截齿截割均质煤岩和不同工况下的含层理和裂隙煤岩进行动态仿真模拟,研究表明,镐型截齿破煤时所受到的截割力随截割厚度的变化而变化,呈现出先增大后减小的变化趋势;镐型截齿截割含层理和裂隙煤岩时所受到截割力的平均值、最大值和均方差均小于镐型截割均质煤岩时的截割力,这与煤岩层理和裂隙有助于镐型截齿破煤的实际情况相符;当层理与水平面呈0°夹角时,镐型截齿受到的截割最小,随着层理与水平面角度的增加,截割力平均值均有所增加,说明煤岩中层理和裂隙的分布情况对镐型截齿破煤也有一定的影响。     

基于SolidWorks的成形铣刀参数化设计开发

运用SolidWorks软件提供的API函数和二次开发环境,采用Visual Basic语言对成形铣刀进行参数化设计开发,从而实现通过用户界面输入相关参数自动生成成形铣刀三维模型的目的,降低设计强度,提高设计效率。     

Electric-discharge cutting of rocks

The test data are reported on rock cutting by the electric discharge with movable and stationary electrodes. The specific crushing energy is determined, the electrode system design is optimized, and the high-voltage impulse parameters selected for highly efficient fracture. The study results make the grounds to develop an electric-discharge cutter for rocks and concrete. __________ Translated from Fiziko-Tekhnicheskie Problemy Razrabotki Poleznykh Iskopaemykh, No. 2, pp. 70–77, March-April, 2008.     

悬臂式重型掘进机关键技术探讨

提出了悬臂式重型掘进机硬岩切割的关键技术问题,并结合EBZ300TY重型掘进机的研制开发,对所采取的技术措施进行了探讨.提出了根据用户特定地质条件进行工作参数合理匹配、刀具改进设计方向、截割头选取的类型、整机稳定性及布置、关键部件的开发和导向定位及断面监视等方案.     

基于ANSYS的采煤机镐形截齿截割动态分析

主要借助ANSYS软件中的LS-DYNA模块,对采煤机截齿截割煤层作业过程构建三维有限元模型,通过对镐形截齿割煤过程的动态分析,得到截齿能量、速度等参数的时间历程曲线,并对截齿安装调度对割煤效率的影响进行分析,得到割煤效率最高的截齿安装角度,为优化采煤机截齿设计提供参考。     

冲击采煤机楔形刀齿的改进及理论分析

在冲击采煤机原有刀齿的基础上,借助Pro/Engineer和Autocad 2004设计了更合理的新刀齿。充分利用新刀齿几何参数与其力学参数之间的关系,不仅使其几个主要的几何参数达到最优,同时刀齿也获得了最佳的破煤效果;而且整个刀齿的设计及理论研究也为冲击采煤机的整体优化奠定了基础。     

国产中等功率采煤机行走轮齿廓曲线的探讨

在研究我国中等功率采煤机行走轮齿廓曲线的基础上,提出并探讨了通过改变普通摆线参数的方法来加强行走轮的强度,解决目前行走轮出现的非正常失效问题;尝试性地探讨了以标准渐开线作为目前中等功率采煤机行走轮齿廓曲线的可能性及相关问题。为今后此类问题的解决及行走轮的设计提供了一定的经验借鉴。