滚筒式采煤机截割部壳体热结构耦合分析

为研究热载荷和力载荷对滚筒式采煤机截割部壳体应力和变形的影响,建立了MG300/700-WDK采煤机截割部壳体的热结构耦合模型,在壳体热稳态温度场分析的基础上对壳体进行了热结构耦合分析。热结构耦合分析结果表明:壳体温度最大值出现在高速级轴承座孔处,且壳体上下壁面温差为7℃;与截割部壳体静力学分析结果相比,考虑热效应的壳体最大应力增大30.3%,最大变形增大93.3%。在截割部加载试验台上进行加载试验,对壳体的温度和惰一轴孔位置处应力变化进行测量,试验结果表明数值分析与试验结果有良好的一致性。     

高速重载齿轮传动系统热-结构耦合分析及修形设计

目前,高速重载齿轮已广泛应用于我国能源、交通、化工及冶金等领域,齿轮传动日益向着高速、重载、低噪声及高可靠性的方向发展。笔者对轮齿热-结构耦合场进行深入系统分析得出,由热载荷引起的热变形方向对弹性变形的补偿效应,膨胀变形使得齿面接触区加宽,接触压力重新分布,峰值降低也可以使轮齿齿面综合变形减小。齿轮系统平稳运行后,温度场与工作环境初始温度温差较大,从而使齿廓热变形较大,因此应考虑温度耦合条件下的齿轮修形设计。     

掘进机截割部刚柔耦合动力学特性分析

以某型重型纵轴式掘进机为载体,研究掘进机在横截工况下截割部的振动以及受力特性。首先在LS-DYNA中进行掘进机截割头截割岩石仿真,获得掘进机工作条件下截割头所受到的外载荷,然后运用ANSYS软件对截割部包括悬臂段、截割减速箱及截割电机箱体进行柔性化,最后在ADAMS中对整机进行刚柔耦合分析。研究结果为掘进机的截割部减振设计研究及其结构优化改进提供了理论依据。     

ZSY710减速器箱体的变形及分析

我厂生产的STJ1200／3×500矿用带式输送机，其配套使用的ZSY710减速器是现行标准系列硬齿面圆柱齿轮减速器规格最大的一种，我厂首批生产了三台。通常减速器的箱盖和下箱体都承受载荷，由于零件自身重量的原因，所以下箱体较箱盖的强度和刚度要高些，尤其在装人所有零件后影响精度的变形应尽可能的减小。但是ZSY710减速器箱体在制造和装配中出现较严重的变形，由此笔者依据亲身的体验谈谈这方面的认识。一、箱体的制造及变形在消化图纸和制造过程中，针对箱体出现的问题，我厂对ZSY710减速器箱体的材料及结构做了一些改动，但均未奏效…     

磨煤机减速箱箱体开裂分析及对策

减速箱广泛应用于机械设备中,大型减速箱通常是设备重要组成部分,大型减速箱箱体开裂通常导致重大生产事故,造成重大经济损失并引发人身安全事故。减速箱箱体开裂的原因通常不是单一因素引发,为此对减速箱箱体破裂进行全面多专业多学科综合分析尤为重要,以此提供改进方案,提升产品质量。     

冲击载荷作用下液压支架立柱动态特性研究

根据液压支架立柱工作的实际工况,建立了液压支架立柱在冲击载荷作用下动态特性分析模型。通过有限元和光滑粒子流体动力学方法解决了液压支架立柱流固耦合、流体大变形等问题,实现了立柱在冲击载荷作用下动态响应的数值模拟,得出了立柱在冲击载荷下缸体的应力分布、活柱的最大退缩量、流体的压力场分布及整个冲击过程对地基的最大冲击力等核心技术参数。应用固液弹簧耦合理论和能量法,推导出了立柱固液耦合系统的等效刚度和立柱的冲击动载荷系数,进而从理论上对液压支架立柱在冲击载荷作用下的动态特性及对地基的最大冲击力进行了分析。理论分析结果与数值模拟结果相比在误差范围内具有一致性。此研究结果为液压支架立柱抗冲击性能试验装置的开发提供了参考数据。     

矿机车盘式制动器摩擦热力学研究

针对矿机车制动盘因热裂纹造成的制动失效问题,对机车制动过程中的摩擦热力学计算展开研究。根据摩擦功率法确定出摩擦生热的热流密度,得出热分析的边界条件,分析了热对流与热辐射模型,建立了具有表面径向裂纹的制动盘有限元模型,采用子模型技术对其进行热-结构耦合分析,结果表明,温度变化的最小熵效应明显,裂纹的远心端点在热载荷作用下产生较大的拉应力并引发裂纹扩展。     

JS75矿用减速器的有限元分析及模态分析

以煤矿刮板机、带式输送机配套的JS75减速齿轮箱为研究对象,根据减速器的工况条件,计算了各轴承的支承载荷,利用ANSYS Workbench对箱体静强度及变形量进行了分析,比较了3种箱体结构的优劣;在静力学分析基础上对箱体进行了模态分析,并得出箱体的低阶固有频率和主振型,与传动系统齿轮的啮合频率进行比较分析表明,加肋的薄壁板整体式箱体的结构设计更为合理。     

重载螺旋压缩弹簧轴向和径向承载性能分析

重载螺旋压缩弹簧常用于大载荷矿山机械的振动控制系统中。由于其几何结构的不对称性,容易发生弯曲变形,造成系统发生横向振动,甚至导致系统失效。采用有限元方法数值分析了这类弹簧在轴向和径向载荷作用下的刚度和最大切应力。结果表明,采用螺旋压缩弹簧的经典理论公式计算重载弹簧的刚度和应力会产生较大误差。其中弹簧的轴向刚度不应忽略并紧圈变形所产生的影响,而在轴向载荷作用下的最大切应力则会受到轴向载荷偏心的影响,且与偏心的方向有关。弹簧在轴向和径向载荷共同作用下的径向刚度与径向载荷作用点位置有关,因此在实际使用中必须选择合理的弹簧安装方式。     

以焊代铸工艺在复杂箱体零件上的应用

针对复杂结构箱体铸造毛坯铸造缺陷多、加工余量大等问题,以煤矿用钻机减速箱箱体为例,通过结构分析,设计了焊接式箱体,配合适当的工艺措施,实现了以焊代铸工艺在复杂箱体零件上的应用,为生产提供了新的选择。     

基于热-力耦合场的自由曲线刃高速车刀片重构

在高速车刀片切削刃刃形对切削过程影响分析基础上,采用热-力耦合场有限元分析的方法,获得切削刃曲率半径对高速车刀片切削性能影响规律,采用CUBIC函数重构切削刃,并进行热-力耦合场分析。结果表明:参与切削的切削刃曲率半径直接影响切削层参数和热-力耦合场分布状况;重构的曲线刃刀片有效改善了车削高强度铝合金加工中的热-力耦合场分布,切削变形区最大等效应力以及切削温度分别下降了约16%、5%。     

煤矿提升机齿轮箱振动分析

提升机作为煤矿中的重要设备,其故障率对于煤炭的安全高效生产有着极为重要的作用。在详细分析了煤矿提升机工作环境和工作特性的基础上,建立了提升机齿轮箱振动的数学模型,分析了速度和载荷变化情况下的提升机齿轮箱振动的特点,分析了变工况条件下齿轮箱故障信号的分布特征,为变工况条件下提升机齿轮箱的故障诊断提供了一定的理论基础。     

基于神经网络的齿轮箱故障诊断

煤矿机械齿轮传动系统在低速重载等恶劣工况下极易发生故障,齿轮箱部分尤为突出。因此展开对恶劣工况下的齿轮箱故障诊断研究具有重要的意义。以齿轮箱中齿轮为研究对象,通过提取与齿轮箱振动相关的故障特征,经过神经网络的学习训练实现对齿轮箱故障的分类。经检验,该诊断神经网络对齿轮箱故障有很高的辨识度。     

吊斗铲三角架风载响应分析

通过ANSYS软件建立吊斗铲三角架模型,对其进行模态分析和风载响应分析,求出结构的基本振型。计算不同风荷载作用下,三角架的变形和应力分布情况,并找出危险点。将各级风载作用下的结果与无风荷载时进行比较可知,变形及应力随着风级的增大而增大。     

基于热力耦合的推焦杆变形分析

在推焦过程中,推焦杆由于温度载荷和机械载荷的作用容易出现热力耦合变形导致失效的问题。以6.25 m捣固型焦炉设备推焦杆为研究对象,使用UG软件对其进行实体建模,然后使用ANSYS Workbench软件对推焦杆进行有限元分析,得到了推焦杆温度场分布云图。基于温度场模拟结果,将其作为体载荷采用顺序热力耦合法对推焦杆进行热力耦合变形分析,得到变形分布云图,对推焦杆的变形失效研究具有参考意义。     

矿用机车离合器摩擦片接合过程热分析

在摩擦离合器接合过程动力学分析的基础上,建立了摩擦片热分析数学模型,并利用MATLAB对摩擦片温度场进行了仿真分析。结果显示摩擦片表面温度随着时间成正比例增长,温升值随着摩擦片半径大小呈线性分布,并与外部载荷有关。该分析为摩擦离合器热变形分析提供了一定的理论依据。     

基于虚拟仪器的大功率减速器模拟加载测控

针对现有大功率减速器加载试验台存在的一些不足之处,本文提出了模拟加载技术,即利用计算机控制技术实现了模拟加载功能的要求。根据对大功率减速器性能测试的要求,对大功率减速器加载技术进行了深入的研究,应用虚拟仪器技术和现代控制理论,提出了基于PID控制的测功仪器控制系统。介绍了该测控系统的技术,以及系统的结构和系统软件,其具有广阔的应用前景。     

SiCp/AM60B 镁基复合材料的高温压缩变形行为

利用Gleeble-1500热模拟试验机,在温度为360~450℃、应变速率为0.001~1 s-1变形条件下,对 SiCp/AM60B镁基复合材料的热压缩变形行为进行了研究.结果表明,SiCp/AM60B镁基复合材料流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的升高而升高,且随着应变的增加,流变应力很快达到峰值,然后逐渐降低并趋于稳定.为评价 SiCp/AM60B镁基复合材料在热加工变形过程中的流变应力,结合Arrhenius方程且引入Zener-Hollomon参数,对流变应力做出相应的修正,根据修正后的流变应力再做出相应的修正,根据修正后的应力值创建SiCp/AM60B镁基复合材料流变应力高温变形本构方程模型.     

联合网电时母管制供热机组热电负荷优化分配策略研究

母管制供热机组为了满足热电的供应常多发电、造成发电过剩的情况,由于热电厂发电仅适用于园区热电负荷,无法发电上网产生收益,不但造成了能源的浪费,而且使运行成本增加。首先,以母管制热电厂运行成本为优化目标,建立了联合网电时母管制系统汽机侧混合类型供热机组负荷优化模型;然后,提出了基于小微增原则,对2种不同情形下混合类型机组的热电负荷优化分配策略进行研究;最后,以某热电厂的热电负荷为例进行优化分配。结果表明,对热电负荷优化后的运行成本低于未优化的运行成本,同时也验证了本文所提基于联合网电时母管制供热机组热电负荷优化分配策略的有效性。     

基于ANSYS的壳体构件跌落强度研究

针对壳体构件跌落时的变形问题,建立了不规则箱体这一壳体构件的三维有限元模型,结合相应的大变形动力学方程,模拟计算了箱体的整个跌落过程,得到应力分布的数据,并求出了箱体在最大荷载作用下的变形结果,从而计算出箱体各部位应该达到的结构强度。为该类型产品的结构强度理论的探讨和优化设计提供了参考。