采煤机截割部工作稳定性研究

为研究采煤机截割部的工作稳定性,利用Matlab、Pro/E、ADAMS和ANSYS联合构造的仿真平台建立截割部的刚柔耦合动力学模型。基于ADAMS/Vibration模块对采煤机截割部进行强迫振动分析,获取系统主要模态能量分布及各阶模态的动态响应特性,对壳体的振动特性及其对传动系统的影响进行分析。分析结果为改进采煤机截割部设计、提高其工作稳定性提供了依据。     

采煤机截割部壳体振动特性分析

为避免采煤机截割部壳体在采煤过程中受载荷作用而发生共振,利用Solidworks建立了截割部壳体的模型,并将其导入ANSYS Workbench进行模态分析.本文在分析了截割部系统存在的各种振动频率的基础上,利用模态分析结果对壳体进行振动特性分析和讨论,并对采煤机截割部壳体的结构进行了优化,有效的避开了截割部系统所存在的各种振动频率.研究表明:截割部传动系统和壳体结构的设计都会影响壳体最终的受振情况.此项研究为截割部的进一步改进提供了依据.     

采煤机截割部振动特性分析

采煤机在工程过程中承受着复杂的载荷冲击,这会使得采煤机截割部出现复杂的振动现象,这种复杂的振动现象一方面会增加螺旋滚筒、摇臂壳体和齿轮传动机构等部件的工作负担,另一方面也会对采煤机的截割性能造成影响。为研究采煤机截割部的工作稳定性,采用集中参数建模法建立采煤机的竖直方向和水平方向振动数学方程,并利用Matlab对其进行求解,得到截割部外载荷作用下,处在不同工作角度时的时域和频域振动特性规律,然后利用刚柔耦合混合建模的方法,建立截割部的三维模型,利用Adams和Ansys联合对截割部的负载进行了动力学仿真分析,得到采煤机截割部动态响应。为研究采煤机截割部的动力学特性提供了新的方法,分析结果为改进采煤机截割部设计、提高其工作稳定性提供了依据。     

薄煤层采煤机截割部动态特性仿真研究

为研究某薄煤层采煤机截割部截割煤岩时的动态特性,建立了该型采煤机截割部的刚柔耦合模型,根据采煤机主要技术参数及其工作机构截齿排列方式,基于实际工况计算出截割韧性煤时采煤机截齿受到的瞬时冲击载荷,并将其作为外部激励施给模型进行仿真。通过仿真得到截割部的动态响应,发现了采煤机截割部设计上存在的问题:如滚筒在垂直方向上振动较为剧烈,摇臂壳体伸出端颈部动应力较大等;识别出系统的主要模态参数以及容易被激发的振型,发现滚筒及壳体模态动能较大。根据仿真结果对壳体进行了局部结构改进,改进后壳体的力学性能得到显著改善,提高了壳体工作的可靠性。     

基于LS-DYNA的采煤机截割特性研究

针对现有采煤机截割机构工作时振动、冲击大,截齿磨损严重、截割机构受冲击易损坏的难点,建立了采煤机截割机构工作时的受力数学模型,利用LS-DYNA分析软件建立了采煤机截割机构工作时的仿真分析模型,并根据实际情况对其工作过程进行了仿真分析。结果表明:在旋转角度为14°情况下采煤机截割机构具有最佳大截割特性,为采煤机截割机构工作旋转角度的确定提供了理论依据,极大地提升了采煤机工作时的稳定性和使用寿命。     

采煤机截割试验台振动分析及优化

采煤机工作环境复杂、恶劣,振动情况严重,导致采煤机工作可靠性和使用寿命降低。通过建立煤岩截割试验台,采集采煤机割煤状态下的实验数据,进行分析处理,利用Pro/Enginer建立采煤机壳体的三维模型,通过有限元软件ANSYS对壳体进行柔性化处理,利用ADAMS/Vibration模块对壳体进行自由振动和受迫振动特性分析。研究结果表明:引发壳体振动的主要原因为系统第二阶模态容易被外载荷激发,提出增大支撑耳处圆弧半径,增大调高油缸系统刚度的方法减小振动,为截割部结构的改进优化提供依据。     

采煤机截割参数对截齿受力情况的影响研究

针对某煤炭企业服役中的采煤机存在振动的问题,采用仿真计算的方法,完成了采煤机截割滚筒半径尺寸、工作过程截割滚筒牵引速度和截割滚筒转速变化对截割力的影响规律分析.结果表明,采煤机截割滚筒半径尺寸的变化对滚筒截割齿的作用力影响较小,截割滚筒工作时牵引速度和旋转速度的变化对滚筒截齿作用力影响明显,采煤机工作过程中出现振动问题...     

特殊工况下采煤机截割稳态特性的研究

针对采煤机在特殊工况过程中出现的稳定性差、易过载的现状,以MG100型采煤机为研究对象,利用MATLAB仿真分析软件对其进行仿真分析,结果表明在特殊工况下采煤机的截割系统均会产生剧烈的耦合冲击,导致采煤机的截割系统出现较大的非线性冲击作用,因此在采煤机设计中应加大截割系统的安全使用系数,确保在不同工况下的使用稳定性。     

侧臂传动式薄煤层采煤机截割部有限元分析

使用侧臂传动式薄煤层采煤机可以有效地提高装煤效果,但侧臂传动式薄煤层采煤机截割部的自重大,工作中会出现耳环处损坏等现象。利用Pro/E软件建立采煤机截割部壳体三维模型并通过ANSYS Workbench软件对其进行有限元仿真分析,得到了截割部壳体的应力和位移的分布状态,并对其结构进行改进,有效提高了其局部强度;对截割部壳体进行模态分析,得到壳体前五阶的固有频率和相应的振动状态,指出易疲劳区域。为薄煤层采煤机截割部振动特性的分析以及其结构的设计、改进提供依据。     

不同煤岩条件下采煤机振动特性对比研究

为充分掌握采煤机在截割不同条件的煤层或岩层时的振动特性,在对采煤机截割煤岩层振动机理研究的基础上,结合实践生产对MG180/420-BWD采煤机振动特性测试制定方案和流程,重点对采煤机在空载、截割煤层、截割岩层三种工况下的振动特性进行测试,研究其与煤岩硬度之间的关系。     

不同截割状态下采煤机振动特性研究

采煤机进行记忆截割的条件是判断煤岩界面,通过在截割电机外壳布置振动传感器,采集采煤机不同状态下的振动信号,可以分析判断采煤机的截割状态。首先从强度、坚硬性等方面分析了煤岩截割特性,在分析截割头结构的基础上分析了振动来源,设计了相关信号采集电路,并从时域方面分析了试验结果。     

采煤机截割部截割煤层仿真研究

为充分掌握采煤机截割部在实际生产中所承受载荷的动态变化情况,降低采煤机生产振动,提升其使用寿命,以MG300/7000-WDK为例,基于LS-DYNA软件建立有限元仿真模型,对不同牵引速度和旋转速度下的截割部截割煤层的动力学特性进行仿真分析,为采煤机截割部生产时牵引速度和旋转速度的控制提供依据.     

基于联合仿真的采煤机截割驱动系统的优化设计

针对现有截割驱动系统功率控制差异性大、可靠性及效率低下的问题,提出了一种新的截割驱动系统。利用AMESim及Simulink联合仿真系统对该控制驱动系统进行了仿真分析,结果表明:该截割驱动系统能够确保采煤机的截割滚筒在不同地质条件下转速调节的可靠性,能够将截割机构的截割效率提高到70%以上,可极大地提升采煤机工作的可靠性和稳定性。     

基于虚拟仪器的采煤机自动调高系统研究

通过对比国内外煤岩界面识别传感器,选择记忆截割法来进行煤岩界面识别,针对振动信号和截割电机的设备特点进行分析,利用一种基于虚拟仪器系统的采煤机调高方法,这种方法对采煤机的运行状态和电流变化都有很好的监测性。利用虚拟仪器来设计采煤机的自动调高系统,控制程序和分析程序由LABVIEW软件实现,通过仿真软件对调高系统进行验证,结果表明此系统可以较好地实现采煤机自动调高。     

采煤机截割系统壳体设计可靠性研究

通过对采煤机截割部件进行受力分析,用三维制图软件SolidEdge建立了采煤机截割系统壳体三维模型,并对工况下截割系统壳体进行了仿真分析;针对仿真结果进行了应力分析,并对应力集中点加强板进行了改进,同时对截割系统中壳体铸造材料的机械性能进行了说明,从受力情况和材料性能两方面进行了壳体设计可靠性的研究。     

复杂煤层条件下滚筒截割性能参数优化分析

为进一步提升采煤机的截割能力和落煤能力,达到提升其截割性能的目的,基于EDEM软件建立采煤机与复杂煤层的耦合仿真模型,分别对采煤机螺旋滚筒结构参数和运动参数对截割性能的影响开展对比仿真分析;采用多目标数学优化模型对螺旋滚筒参数进行优化,并得出优化后的滚筒参数对采煤机截割性能有明显改善的结论。     

斜切工况下采煤机截割机构及行走机构的动力学研究

首先建立了采煤机斜切截煤运动数学模型,围绕斜切工况下采煤机截割机构及行走机构的受力特性进行了研究,对采煤机斜切工况下的行走轨迹,以及作用在截割机构上的力与作用在行走机构上的受力变化进行了仿真分析,以期优化采煤机截割机构和行走机构的结构,提升其工作稳定性和工作效率。     

复杂刚柔耦合系统模态参数识别与振动分析研究

基于Pro/E、MATLAB、ADAMS和ANSYS联合建立了采煤机截割部的刚柔耦合振动模型,将截割部在截割含硬结核或夹矸煤层时碰到包裹体而受到的冲击载荷作为力激励,利用ADAMS的Vibration模块计算系统在受迫振动下的频响,通过ADAMS的Postprocessor模块进行模态参数识别和分析仿真结果,确定了对系统整体性能不利的模态振型和频率,判断出系统在本研究所假定工况的载荷冲击下不会发生共振,同时也从模态频率角度验证出壳体在此冲击频率下不会与系统发生共振,而滚筒转速的设计却不符合振动性能要求,通过查看模态振型对壳体结构提出了修改意见。本文解决了输入负载的精确量化模拟及建模与仿真边界条件等关键技术问题,为采煤机截割部的优化设计和可靠性研究创造了条件。     

采煤机高可靠性机电液短程截割传动系统

截割部是滚筒采煤机最重要的组成部分,也是最易产生失效的部分。针对现有滚筒采煤机截割部可靠性低和适应性差的问题,设计一种高可靠性机电液短程截割传动系统,该系统实现了负载突变下的缓冲减振和煤层变化下的滚筒调速。建立截割电动机、泵控马达系统和蓄能器的数学模型,基于AMESim软件建立MG300采煤机截割传动系统的仿真模型并进行系统调速性能、应对突变工况性能仿真分析和效率分析,结果表明系统既能实现滚筒转速的良好调节又具有一定的缓冲减振功能并且在典型工况下有着较高的传递效率。因此,所设计系统能提高采煤机的可靠性和自适应性,仿真结果验证了该方案的有效性和可行性,为深部危险煤层无人采煤机的研发奠定了基础。     

矿井采煤机截割系统调高摆动的特征研究

通过理论分析和数值模拟对采煤机截割系统调高摆动的特征进行系统研究,得到了采煤机截割系统单自由度振动公式,同时,对不同工况条件下的振动响应特征进行了详细分析,得到了利于采煤机稳定工作的条件,从而为采煤机的稳定工作提供一定基础。