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。     

采煤机截割部传动系统机电耦合动力学仿真分析

为了研究冲击动载荷条件下,考虑采煤机截割部电动机机械特性时截割部传动系统的动力学响应,在Adams中建立了采煤机截割部传动系统模型,在Simulink中建立了截割部电动机模型,通过Adams/Controls模块将传动系统与电动机模块联合,进行机电耦合仿真并对结果进行分析。结果表明,机电耦合模型能够对施加的载荷进行实时反馈,随着冲击载荷的施加,电机的输出及各部件的角速度会降低,加速度波动会大幅度增加。各部件角速度和加速度频谱符合理论计算,验证了模型的准确性。对采煤机截割部传动系统的分析和优化提供了依据。     

采煤机截割部传动系统刚柔耦合动力学仿真分析

针对采煤机截割部传动系统动态特性问题,从刚柔耦合多体动力学理论出发,根据采煤机截割部传动系统的传动原理和结构参数,对采煤机截割部传动系统动态特性问题进行研究。以RecurDyn软件为仿真平台建立了采煤机截割部齿轮传动系统刚柔耦合动力学模型。模型充分考虑传动轴各方向的柔性特征,以滚筒三向截割力为激励载荷,计算出传动系统中各齿轮啮合力、各轴应变及轴承连接处的接触。研究结果表明:第11对齿轮啮合力最大,为11 272 634.4N。轴承最大接触力发生位置为轴5上的轴承1,为912 317.98N。研究结果为传动系统的优化设计及疲劳寿命预测提供依据。     

采煤机牵引部刚柔耦合系统仿真研究

应用三维机械设计软件Pro/E、有限元分析软件ANSYS和机械系统动力学仿真分析软件ADAMS,建立了采煤机牵引部刚柔耦合虚拟样机模型,并利用ADAMS/View模块对其结构强度进行了研究,发现了采煤机牵引部薄弱环节,为有效地提高采煤机整机的寿命和对其进行局部结构优化提供了理论依据,对全面掌握牵引部系统的动态性能具有重要价值。     

基于ADAMS动力学的采煤机截割部结构性能研究

基于采煤机截割部基本结构,构建采煤机截割部三维仿真模型,并采用ADAMS软件对采煤机截割部结构性能实施动力学分析,并根据仿真分析过程针对采煤机截割部中的关键部件调高油缸进行优化设计,最后将调高油缸优化设计方案应用于工程实践,检验优化设计方案的有效性。     

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。     

新型薄煤层采煤机截割部建模与仿真研究

基于Pro/E、MATLAB、ANSYS、ADAMS和NSOFT软件构造的协同仿真平台,建立了某煤机公司开发的新型薄煤层采煤机截割部刚柔耦合模型并进行动力学仿真,得到采煤机截割部关键零件的应力应变情况,发现壳体和行星架局部出现较大的动应力,结构优化后其应力分布较为均匀,力学性能得到明显的改善;利用NSOFT对截割部输出轴进行疲劳寿命分析,找到其易发生疲劳损坏的薄弱环节。分析结果为采煤机性能改进和结构优化提供了量化依据,缩短了设计周期,具有较高的实用价值。     

采煤机截割部故障诊断技术研究

以MG200/500采煤机为研究对象,对其截割部的故障进行判断。为解决振动信号采集困难的问题,在分析采煤机截割部故障类型及原因的基础上,分析了采煤机截割部振动信号的采集设备及信号处理原理,为其故障诊断奠定了理论基础。     

基于MFC-ANNs的采煤机截割部齿轮分析

为对采煤机截割部齿轮进行创新设计与研究,建立了采煤机摇臂系统的刚柔耦合虚拟样机模型,研究其齿轮系统热平衡过程,确定温度载荷和边界条件,加载动力学仿真软件Adams输出的不同工况的载荷文件。应用有限元软件Ansys对齿轮进行了温度-结构耦合分析,得到了齿轮的温度场及结构场云图。将多场耦合(MFC)与神经网络(ANNs)技术结合,即采用MFC-ANNs技术,可以预测齿轮可靠工作时采煤机的运动学参数,误差仅为5.653 8×10~(-6),为齿轮类零件的设计与优化提供了明确的量化依据,可有效提高该类零件工作的可靠性,对采煤机实际生产具有指导意义。     

基于ADAMS的采煤机截割部摇臂动力学仿真分析

建立基于MSC.ADAMS的采煤机截割部虚拟样机模型,对其进行刚柔混合动力学分析,找出了摇臂易破坏区域,得出了该区域的应力情况,分析结果表明使用过程中摇臂具有过高的安全系数;得出了调高油缸的压力与采高、采高与调高油缸的行程之间的对应关系,为接下来的摇臂有限元分析提供参考。     

大采高电牵引采煤机摇臂结构模态分析

应用UGS软件建立了某新型大采高电牵引采煤机摇臂的三维实体模型,并应用ANSYS软件对其进行了结构模态分析。通过对摇臂前16阶模态特征的分析,得出以下结论:该摇臂的各阶模态频率偏低,表明摇臂质量较重,有利于对摇臂的振动进行抑制;第5阶模态的振型特征及最大振幅发生位置正好是摇臂断裂的多发位置,在摇臂设计中应对此给予足够的重视;除第5阶外,其余各阶模态对摇臂整体的强度和可靠性影响不大。     

某车载起重机吊臂刚柔耦合系统动态性能分析

车载起重机在工作中,由于伸出臂长较长,吊臂会发生一定的挠曲,因此用刚体来描述吊臂是不准确的.本文主要用ADAMS和ANSYS软件对吊臂机械结构进行刚柔耦合建模与仿真,研究分析吊臂工作的动态性能,以及吊臂的应力和应变,以了解其安全性能,为以后的优化做准备工作.     

薄煤层采煤机摇臂壳体的瞬态动力学分析

以某煤机公司设计的含硫化铁矿结核体的薄煤层采煤机摇臂壳体为研究对象,基于Pro／ENGINEER建立了采煤机截割部的三维实体模型,并应用有限元分析软件ANSYS与多体动力学仿真软件ADAMS之间的双向接口,实现了考虑柔性体对机械系统动力学行为的影响;基于MATLAB软件生成了螺旋滚筒的瞬时负载文件,并将其导入ADAMS环境下的采煤机截割部刚柔耦合虚拟样机系统中,解决了含硫化铁矿结核体薄煤层采煤机截割部的输入实现问题;利用ADAMS的载荷文件对摇臂壳体进行了瞬态动力学分析并得到了基于精确动力学仿真结果的应力应变结果,发现了采煤机摇壳体设计上存在的问题,并对薄弱环节进行了优化,提高了产品质量,研究成果具有重要的理论意义和实用价值。     

采煤机摇臂齿轮传动系统振源定位分析方法

为了研究采煤机摇臂传动齿轮的振动分析方法并进行实机振源定位验证,首先,采用小波分析对采煤机摇臂振动信号进行降噪处理和频谱分析,依据特征频率下的振幅结果确定故障齿轮的啮合频率;然后,通过Morlet小波包络解调分析获取边频带信号频谱特征,依据边频带特征频率下的振幅结果确定故障齿轮的转动频率;最后,对频谱分析和Morlet小波包络解调分析的结果进行综合分析,锁定故障齿轮的准确位置。对一台国产采煤机摇臂齿轮传动系统进行了振动测试与信号分析,结果表明,基于小波分析、频谱分析和Morlet小波包络解调分析相结合的振动分析方法可以实现对采煤机摇臂故障齿轮的准确定位,为强噪声环境下复杂齿轮传动系统的故障快速定位和现场定点维修提供了方法支持。     

薄煤层双电机摇臂新型离合器的开发研制

针对我国薄煤层采煤机双电机摇臂传动系统的特点,研制出一种新型离合器,可以在采空侧方便的控制摇臂传动系统的开启与闭合,保证了煤矿生产的安全,阐述了该产品的功能、工作原理、结构和特点。     

ADAMS和Pro／E对四轴机器手的分析

针对目前多种多样的机械专业软件情况，以ADAMS和Pro／E两个典型机械软件来分析四轴机器手的运动并得到数据结果，其分析原因对于如何合理使用各类软件具有一定的指导意义。     

基于ANSYS软件的采煤机摇臂受力仿真分析

为解决采煤机摇臂易受损的问题,以MG500/1130-AWD型采煤机为例,利用数值模拟软件对采煤机摇臂壳体及二轴进行力学分析,发现在所研究的四种工况下采煤机摇臂壳体受到的最大应力均低于采煤机许用应力,同时在设计二轴时需要适当提升材料的刚度,为采煤机摇臂优化设计提供一定的参考与依据.     

基于ADAMS的工业机器人大臂关节运动学分析

针对现有工业机器人电机与减速机选型的不合理,运用三维软件对机器人建立实体模型,利用ADAMS对其大臂关节进行动态特性分析,得到其在极限位置的力矩和功率曲线。由曲线可知大臂关节处所需的最大功率为288W,最大扭矩为417N·m,现有电机功率利用率只有16％。提出大臂电机以及减速器选型优化方案,将电机功率利用率提高到64％。