采煤机截割部传动系统的非线性动力学建模及仿真

针对采煤机截割部齿轮传动系统在运行中产生振动、制造噪声污染等现象,综合考虑啮合刚度、啮合阻尼、综合误差等因素,建立了采煤机截割部齿轮传动系统的非线性动力学模型,运用变步长Runge-Kutta方法对系统微分方程进行了求解。通过分析相平面图和庞加莱截面研究了啮合刚度、阻尼比及激振频率对齿轮系统动态特性的影响。研究结果表明:在一定区间内,阻尼比逐渐减小时,太阳轮位移响应由单周期运动转为多周期运动,最终进入混沌运动;啮合刚度增大时,太阳轮位移响应同样从周期运动逐渐进入混沌运动;激振频率逐渐增大时,太阳轮位移响应呈现由周期响应转变为混沌响应再转变为拟周期响应的现象。     

考虑多轴柔性的人字行星齿轮传动系统动态特性研究

基于有限单元法,建立了一种全自由度人字行星齿轮传动系统动力学模型.模型将时变啮合刚度、综合啮合误差和啮合相位作为动态激励,分析了太阳轮轴柔性和行星轮轴柔性对人字行星齿轮传动系统中内外啮合动态啮合力和动态传递误差的影响.结果表明:轴的柔性变形对人字齿轮行星传动系统的动态特性具有显著影响,考虑轴柔性后,人字齿轮左右两侧斜齿...     

采煤机行走箱与牵引部的连接分析

为保障采煤机的连续可靠运行,研究了采煤机行走箱的紧固与拆卸问题,分析了采煤机行走箱和牵引部所用的传统螺栓连接方式存在的不足,提出了一种全新的"Z"字型螺栓紧固方式.该种连接方式,不仅可有效保障预紧力,而且所用螺栓数量更少,更易维护,更利于采煤机行走箱的紧固与拆卸.     

含间隙的采煤机截割部传动系统的非线性动力学特性研究

为研究含间隙的采煤机截割部传动系统的非线性动力学特性,建立了考虑齿侧间隙的采煤机截割部齿轮系统动力学模型,并确立了模型中啮合刚度和阻尼的函数关系,运用变步长的Runge-Kuatt方法对动力学模型进行数值仿真,研究齿侧间隙对采煤机截割部传动系统各齿轮副啮合力的影响,结果表明:齿侧间隙增加了各齿轮副啮合力的变化量以及啮合频率倍频的幅值,齿侧间隙增大会增加啮合力的波动幅度会引起传动过程中的很大冲击力,加速齿面的磨损,同时齿侧间隙还会使齿轮由于过载而在齿轮中产生断齿。提高采煤机截割部齿轮传动系的稳定性与使用寿命,应降低其扭振程度与缩小齿侧间隙。本研究对齿轮传动系统的优化设计与研究提供理论基础。     

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。     

对中误差对人字行星传动系统动态特性的影响

对中误差会影响人字行星传动系统的运作平稳性,因此通过建立人字行星系统集中参数模型以及有限元模型,结合人字齿轮对中误差与轴系柔性,分析了误差对人字行星传动系统动力学特性的影响.结果表明,对中误差会降低人字齿轮啮合刚度,使齿轮两侧受载不平衡而造成齿轮偏载.此外,轴的柔性能减小齿轮的偏载程度,因此适当增加轴的柔性可以使齿轮两...     

采煤机截割部机电传动系统动力学特性分析

针对采煤机截割机电传动系统动载荷大易于损坏的特点,提出一个行星齿轮变速过程扭转动力学模型,建立包含电动机、齿轮传动系统和滚筒的采煤机截割机电传动系统动力学模型,并对冲击载荷下采煤机截割机电传动系统的动力学特性进行仿真,研究电动机-齿轮传动系统的连接刚度和阻尼以及齿轮啮合刚度对采煤机截割机电传动系统动力学特性的影响,最后提出了减小采煤机截割部机电传动系统的动态啮合力冲击的方法,以减少采煤机截割传动系统的破坏。啮合冲击力可以分成两类:时变啮合刚度引起的啮合冲击力和冲击负载引起的啮合冲击力。可以通过减少啮合刚度的变化(比如采用人字齿轮)来降低时变啮合刚度引起的动态啮合力冲击;选取合适的电动机-齿轮传动系统连接阻尼和较小的电动机-齿轮传动系统连接刚度来减小冲击负载引起的动态啮合力冲击。     

采煤机行走轮断齿失效分析研究

本文对采煤机行走轮的断齿失效形式进行了分析研究,并且阐述了采煤机行走轮产生断齿失效的原因。通过本文的研究,为采煤机行走轮断齿失效的进一步分析提供了一定的参考。     

采煤机截割部动态特性的仿真研究

以滚筒式采煤机为研究对象,基于UG、ANSYS等软件对采煤机截割部的前后摇臂、前后提升托架在不同工况下的动力学特性进行分析,得出不同工况下摇臂和提升托架的应力集中位置,为优化截割部的结构,提升其可靠性和稳定性奠定理论基础。     

采煤机牵引部双电机协调控制的研究

通过建立采煤机牵引部双电机动态力学模型和仿真模型,并利用Simulink软件分别对主从控制和交叉耦合控制的系统响应进行仿真分析。结果表明所建立模型能够充分反映双电机系统运行情况,在双电机驱动系统中,交叉耦合控制由于增加了速度耦合控制部分,使得交叉耦合控制比主从控制同步精度高,响应速度快,能够有效提高电机的抗干扰能力。     

Reliability analysis of the traction unit of a shearer mechanism with response surface method

The paper presents a High order stochastic response surface method (HOSRSM) for reliability and reliability-based sensitivity analyses of transmission mechanism of a shearer in heavy and impulsive environments. Dynamic analysis is affected by several sources of uncertainty, and it is important to quantify their combined effect on performance of the mechanism in order to aid risk assessment, risk mitigation, and decision-making. A dynamic transmission model of the traction unit is established under the condition of low speed and impulsive load. A performance function is proposed to evaluate the system transmission accuracy. The effects of basic variables in HOSRSM are investigated on calculation efficiency and computation cost of system precision reliability. The results indicate that structure parameters of a sun gear are more sensitive than others. The tooth width is a more sensitive geometric parameter than the diameter of the center hole. The targets are proposed to manufacture and inspect the sun gear in traction unit for safety.     

电牵引采煤机喷雾系统及液压调高系统的改进

分析了电牵引采煤机喷雾系统及液压调高系统的现状及存在的问题。针对存在的问题,对采煤机喷雾与滚筒调高系统进行了综合分析,提出调高系统工作介质使用纯水,喷雾系统采用高压水射流技术,调高系统与喷雾系统共享同一压力源的方案。     

PLC在交流电牵引采煤机电气控制系统中的应用

随着社会经济的发展,世界各个采煤国越来越多以电牵引采煤机作为主导机型。为了满足高速工作面和提高效率,采煤机必须大大提高牵引速度,牵引力也应相应增加。交流电牵引采煤机适用于现代化矿井,在矿井作业时既可保证高产生产,又能提高工作效率。先进的电子设备,可靠的控制系统,以确保整体性能和采煤机提高其可靠性具有极其重要的影响。     

基于Workbench的双电机驱动采煤机截割部传动惰轮有限元分析

针对双电机驱动采煤机截割部传动惰轮动力传递失效问题,基于传动惰轮所受载荷的力学模型,采用有限元分析软件ANSYS Workbench对其进行静力学和动力学分析,得到了传动惰轮的应力应变云图、各阶振型图和谐响应位移图。通过分析,找出了传动惰轮失效的部位和原因,并提出了解决方案,为传动惰轮的设计制造提供了依据。     

基于ANSYS的轴承-转子系统动力特性研究

在ANSYS中建立了轴承-转子系统的实体模型,采用Solid185和Solid95单元进行了网格划分,得出了转子系统的固有频率和振型,通过改变油膜刚度获得了转子系统固有频率随油膜刚度的变化规律。结果表明支承刚度对转子系统的动力特性有很大的影响,在进行高速旋转机械动力学设计时,轴承与转子设计必须一起协调进行,轴承刚度的动态特性不容忽视。     

滚筒截齿对采煤机截割部工作可靠性的影响研究

运用MATLAB软件编制了含硫化铁结核工况下的采煤机滚筒瞬时负载变化规律生成程序,并模拟采煤机滚筒缺齿时的瞬时负载情况,发现缺齿时滚筒受力增大22.37%,载荷波动系数平均增大21.63%。利用ADAMS、ANSYS软件建立采煤机截割部刚柔耦合虚拟样机系统,将得到的两套滚筒瞬时负载文本文件分别导入到虚拟样机系统中进行仿真,分析出滚筒缺齿对采煤机截割部影响巨大,甚至导致截割部行星传动系统的强度、动态刚度不足,进而影响采煤机使用寿命。     

采煤机远程控制系统研究与分析

采煤机远程控制系统对煤矿井下综采工作面的自动化和高效化生产有着重要的影响,本文提出了一种采煤机远程控制系统的实现方法,该方法能够实现采煤机的远程控制,为综采工作面的自动化和少人化提供解决途径。     

裂纹故障对齿轮传动系统动力特性的影响

建立了正常与故障齿轮传动系统的动力学模型,并对其进行了动力学分析,研究了齿轮出现裂纹故障后齿轮啮合刚度的变化以及对整个齿轮传动系统动力特性的影响,通过对正常系统和故障系统动力特性的对比分析以及对正常和故障齿轮系统进行试验,表明理论分析的准确性和可靠性,这对齿轮机械系统的设计和对故障齿轮系统进行诊断有重要的价值,并对齿轮系统进行实时监测有着重要意义。     

采煤机截割部双电机驱动系统研究

通过Pro/E建立采煤机截割部双电机仿真模型,并应用ADAMS分别对双电机空载启动和阶跃载荷状态下动态特性进行了研究。结果表明所建立模型能够充分反映双电机系统运行情况,双电机驱动系统中,弹性扭矩轴对系统刚度影响较大,对采煤机截割部的传动具有缓冲功能;当两台电机机械特性存在差异时,对电机同步性影响不大,且增大两电机间的连接刚度,可以缩短两台电机达到同步运行时间,改善系统平稳性。