采煤机行走部销排强度分析与优化策略研究

针对某煤炭企业服役采煤机销排使用现状,借助ANSYS Workbench有限元仿真分析软件,开展了采煤机行走部销排强度分析,包括三维建模、材料属性设置、网格划分、约束载荷施加、仿真分析及后处理工作。结果表明,销排销齿与销排体连接的位置存在较为明显的应力集中情况,有必要进行强度优化,以适应更加繁重的采掘工作要求,之后提出了销排结构优化的策略,以期为采煤机销排的设计优化工作提供参考。     

关于重型采煤机导向滑靴的结构特性研究

针对采煤机导向滑靴出现的故障问题,采用PROE和ABQUS软件,建立了导向滑靴有限元仿真模型,开展了导向滑靴应力、应变的仿真分析。结果表明:导向滑靴的销孔、底板及导钩等部位均出现了应力集中与结构变形现象,此现象与实际情况相符合,由此找到了导向滑靴的结构变形规律,提出了导向滑靴的结构改进建议。     

采煤机行星架的结构性能的分析与优化

以采煤机结构组成为基础,通过采用PROE和ABQUS软件建立采煤机行星架的仿真模型,对行星架使用过程中的结构特性进行仿真分析研究。结果表明,行星架在运行过程中,在较多位置出现了应力集中、应力及结构变形分布不均匀等现象,并由此对行星架结构提出了优化改进建议。该研究可对掌握采煤机行星架的变化规律、提高采煤机的生产效率以及后期进一步开展采煤机的其他关键部件性能研究提供研究思路。     

采煤机牵引机构的仿真设计

在牵引机构中,普遍采用的无链牵引机构,牵引齿轮与销排之间并不完全共轭啮合,这一过程中,容易造成磨损过程的加剧,针对这一问题,设计了一种完全共轭啮合的结构来提高牵引机构的寿命。采用齿形法,通过渐开线齿轮的齿廓曲线来求解共轭销排的齿廓形式,求解方程显示,共轭销排的齿廓为齿条形式。采用某型号采煤机牵引机构进行共轭牵引机构的设计,依据销排节距来确定牵引齿轮的齿数及模数,并由此设计牵引齿轮及销排的结构,采用MATLAB进行结构仿真,结果显示,共轭销排的结构形式符合齿条直线分布,可结合热处理方式等来提高牵引机构的寿命。     

基于ABAQUS的采煤机齿轨轮啮合特性的研究

结合采煤机齿轨轮使用过程中存在的问题,通过确定齿轨轮的结构尺寸,采用Solidworks和ABAQUS软件,建立了齿轨轮与销排的仿真模型,开展了不同中心距对齿轨轮啮合特性的影响分析,找到不同中心距对齿轨轮啮合特性的影响规律,对选用合理参数齿轨轮、延长齿轨轮使用寿命、提高采煤机的生产效率具有重要的指导意义。     

采煤机行走轮轮齿性能的优化研究

行走轮作为采煤机中重要的组成部分,其轮齿失效会对整个机器的可靠性产生不良影响。基于此,对采煤机行走机构主要结构和原理进行简要介绍,利用有限元方法建立了行走轮轮齿与销排销齿的啮合模型,分析了两齿面接触时的情况,根据分析结果提出行走轮轮齿性能优化措施。     

实际工况下采煤机行走机构的啮合应力与疲劳寿命研究

为了揭示采煤机行走机构在工作过程中的损伤机理,采用LS-DYNA建立采煤机行走机构动态接触模型,利用实验测得的牵引阻力和采煤机重力作为外载荷,进行瞬态动力学仿真;采用n-code GlypWorks中的Rainflow模块对危险节点最大等效应力时间历程进行雨流计数,载荷外推和叠加,采用n-code GlypWorks中Stress Life模块对行走轮与销排进行疲劳寿命计算。研究结果表明:采煤机行走机构具有良好力学性能,行走轮最小疲劳寿命约为307天,销排寿命约为323天,研究结果为行走机构结构优化提供理论依据。     

上行式移动模架横梁结构有限元分析

以上行式移动模架横梁结构为研究对象,利用ANSYS有限元分析软件进行仿真分析,分别建立横梁结构在开模和合模状态下的有限元模型,其中横梁和挂粱部分用板块单元进行模拟,销轴部分用实体单元进行模拟,选取最危险工况进行仿真.有限元分析计算表明,该横粱结构在最大受力状态下强度满足要求,能保证施工安全.     

采煤机刚柔耦合动力学仿真及实验研究

以大采高采煤机为研究对象,针对摇臂变形较大的问题,采用虚拟样机技术将前、后摇臂进行柔性化处理,建立了采煤机刚柔耦合动力学模型,通过实验测试获取了截齿传感器应变片数据,通过对传感器的实际标定及数据二次拟合得到载荷数据后进行仿真分析,并对关键零部件进行寿命预测。结果表明:在考虑采煤机摇臂的柔性变形时,摇臂连接销轴受力值和载荷波动值较大,说明摇臂柔性变形增加了整机的振动冲击,降低了采煤机的强度和寿命,并且采煤机摇臂销轴的疲劳寿命满足使用要求,疲劳寿命为1.738×10~6次,进一步证明了实验方法的可行性,并为实际工况中摇臂销轴的选型提供了理论依据。     

基于LS-DYNA的采煤机行走轮与销排的接触动力学分析

由于煤矿井下地质环境复杂,给采煤机的截割机构造成无规则的冲击载荷作用,影响采煤机的正常运行。因此,利用LS-DYNA仿真分析软件建立了采煤机行走轮和销排接触时的动力学模型,对其实际工作时的接触动力学情况进行了仿真分析。结果表明行走轮的轮齿进入啮合和脱开啮合时会产生明显的应力突变,且在一个齿轮啮合时节线冲击比较明显,可以通过降低销排的节距,使行走轮和销排啮合时的重合度增加,能有效降低啮合时的接触应力,提升采煤机行走机构工作时的使用寿命。     

基于有限差分法的重型龙门铣床大跨距横梁重力变形曲线计算方法

为解决重型龙门铣床大跨距横梁由于铸件材质、制造工艺等因素导致重力变形有限元仿真结果不准确的问题,基于有限差分法提出一种大跨距横梁重力变形曲线的离散化计算方法。利用有限差分法、简支梁弯曲理论和固支梁扭转理论建立了横梁重力变形的离散化模型。假设横梁离散段的抗弯刚度为变量,结合横梁自重变形曲线和重力变形离散化模型计算各离散段的当量抗弯刚度,表征横梁材质的不均一性。采用有限元仿真方法分离横梁重力变形曲线,得到弯曲变形曲线与扭转变形曲线。应用当量抗弯刚度校正弯曲变形曲线、扭转变形曲线,得到准确的横梁重力变形曲线。实验验证表明,该计算方法相比有限元仿真,能有效提高机床的G10精度。     

销齿传动式斗轮机构轮体结构的受力分析与优化

销轮销齿传动是斗轮堆取料机斗轮机构常用的驱动方式之一,具有结构简单、造价低、拆修方便等优点,但部分斗轮机构的轮体在使用过程中出现刚性不足、变形较大、振动剧烈等问题,文中应用有限元软件ALGOR对销轮销齿传动的斗轮机构的轮体结构进行建模和力学分析,并提出优化改进方案。     

新型薄煤层电牵引采煤机的有限元分析研究

使用SolidWorks Simulation软件,通过应用有限单元法对薄煤层电牵引采煤机的整机、摇臂和滑靴建立有限元模型并进行有限元分析,获得了采煤机各主要部件的应力和变形云图。仿真结果表明,新型薄煤层电牵引采煤机各主要部件满足强度和刚度要求。     

采煤机行走机构研究及其失效分析

介绍了采煤机行走机构的研究现状,分析了其结构组成,针对行走机构时常发生部件失效现象,开展了齿轨轮与销排主要部件的失效分析研究,找到了齿轨轮与销排的失效原因,得出了"企业在实际工作过程中,需加强对行走机构的日常维护和定期维修,合理改善井下工作环境,降低结构失效概率"的结论,以期为企业找到采煤机发生失效原因提供理论参考。     

斜切工况下刮板输送机销排载荷分析

根据对滚筒的受力分析,推导出滚筒在截割过程中所受三向力方程组,结合MATLAB编程,计算得到斜切工况下前后滚筒载荷随滚筒旋转角度变化曲线;以采煤机整机为研究对象,列出整机受力方程组,建立了数学计算模型;基于MATLAB编程,结合斜切工况下前后滚筒载荷变化曲线获得了在斜切工况下前后滑靴载荷变化曲线,由滑靴与销排的接触关系和力的作用是相互的原理,得到斜切工况下作用在销排载荷曲线,并通过ANSYS Workbench仿真分析,获得了刮板输送机销排的应力分布和变形情况。为今后刮板输送机销排的设计及损坏原因分析提供参考。     

采煤机牵引机构的优化设计

针对现有采煤机销排及齿轨轮存在的失效问题,通过改变齿轨轮节距参数,对采煤机牵引机构的销排、齿轨轮结构进行了优化设计,通过对新型齿轨轮强度校核和不同节距下齿轨轮强度对比分析,验证了优化后的齿轨轮机构能满足采煤机井下作业要求,且具有更高的结构强度。     

采煤机行走轮轮齿与销齿啮合的接触强度研究

针对采煤机行走轮、销排啮合出现的轮齿断裂的问题,提出采用有限元方法对轮齿、销齿啮合处的接触应力进行研究。以某型采煤机为例,通过选用行走轮中一个轮齿、销齿的啮合作为研究对象,开展了行走轮及销排的结构性能研究。研究结果表明:轮齿啮合处应力小于材料屈服强度,满足静强度要求,但由于制造加工过程中存在表面微裂纹及表面磨损,裂纹或磨损尖端在接触应力的往复作用下,产生塑性区,并积累塑性变形最终形成裂纹萌生、扩展直至断裂的现象。分析结果与实际情况一致,说明了分析方法的可适用性,该方法可以为行走轮等类似产品的设计研发提供理论指导。     

关于矿用液压支架连杆结构特性的分析

通过分析液压支架的结构组成特点,采用Solidworks软件及ANSYS软件,建立了连杆的三维模型及仿真模型,从应力变化、应变变化等方面,对连杆结构强度进行有限元仿真分析研究,结果表明,连杆前后两端的销轴在其使用过程中极易发生结构较大变形、开裂或断裂等失效现象,由此,提出了连杆的改进设计措施,以提高连杆的结构强度及增强液压支架的支撑效果。     

一种箭体吊具的结构强度有限元分析

箭体吊具是一种常见的火箭地面设备,其结构主要由横梁组件、吊耳、连接耳、弓形卸扣、轴销、钢丝绳、叉架等组成。箭体吊具起吊时需要承受产品的重力、自身重量及起吊过程纵向过载等载荷。为了保证箭体起吊过程安全,需要对吊具结构进行强度校核分析。使用Hypermesh软件建立吊具主框架结构有限元模型,并进行强度计算分析,得出了吊具主框架结构的应力和变形云图,结果表明,吊具主框架结构刚度较好,可满足使用要求。     

采煤机行走轮与销排接触的动力学分析

基于目前行走轮与销排接触研究现状存在的问题,采用SOLIDWORKS软件建立了采煤机行走轮与销排的三维模型,基于ANSYS/LS-DYNA进行了显示动力学仿真,描述了仿真流程中的设置,获得了动态的行走轮与销排应力云图及接触应力随时间的变化趋势。对啮合冲击、节线冲击造成的影响作出了解释,并对如何减小冲击、预防轮齿疲劳断裂提出了改进方案。该研究为行走轮与销排的接触研究提供了思路,同时也提供了整体的研究流程以供参考,对于行走轮与销排的结构设计具有一定的指导意义。