邵 帥 藏家君 佟 巍
(北方重工集團(tuán)有限公司,遼寧 沈陽(yáng) 110000)
目前,掘進(jìn)機(jī)作為綜采綜掘的主力軍,理所應(yīng)當(dāng)?shù)恼紦?jù)著國(guó)內(nèi)煤礦開采的大部分市場(chǎng)。進(jìn)而國(guó)內(nèi)各大掘進(jìn)機(jī)生產(chǎn)企業(yè),圍繞著掘進(jìn)機(jī)的改進(jìn),展開了激烈的對(duì)抗。其中掘進(jìn)機(jī)的配套產(chǎn)品轉(zhuǎn)載機(jī),逐漸進(jìn)入了多元化??蛻粜枨蟮漠a(chǎn)品,不再是單一的運(yùn)料功能,更多的是客戶針對(duì)自身的煤巷條件,提出的個(gè)性化專用型的技術(shù)要求。巷道內(nèi)多變復(fù)雜的工況,如大坡度、急拐角、彎道處掘進(jìn)以及無(wú)軌道運(yùn)輸?shù)龋汲蔀榱爽F(xiàn)階段轉(zhuǎn)載機(jī)的設(shè)計(jì)方向。
我們公司針對(duì)平莊煤礦巷道的特點(diǎn),獨(dú)立自主的設(shè)計(jì)了一種專用型轉(zhuǎn)載機(jī),新設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)載機(jī)可以在巷道內(nèi)轉(zhuǎn)90 度的彎道,面對(duì)急拐角的工況有很大優(yōu)勢(shì);在掘進(jìn)機(jī)爬較大的坡度時(shí),可以仰起一定角度,以防轉(zhuǎn)載機(jī)端部觸底;因?yàn)樾庐a(chǎn)品懸掛于掘進(jìn)機(jī)的后支撐上,所以能實(shí)現(xiàn)無(wú)軌道運(yùn)輸。新產(chǎn)品如圖1 所示。
(1)下面我就此新產(chǎn)品懸臂轉(zhuǎn)載機(jī)的俯仰油缸處,進(jìn)行受力分析,如圖2所示。
當(dāng)轉(zhuǎn)載機(jī)滿載時(shí),煤在轉(zhuǎn)載機(jī)上的重量為260kg,轉(zhuǎn)載機(jī)自身重量為1218kg,轉(zhuǎn)載機(jī)皮帶重120kg,所以轉(zhuǎn)載機(jī)總重為1598kg。計(jì)算過(guò)程中,應(yīng)該乘以安全系數(shù)1.2,所以二運(yùn)計(jì)算重為:Y=1598×k=1598×1.2=1918kg
根據(jù)力平衡,力矩平衡,得出以下二元一次方程:
T 為油缸的壓力,裝配時(shí),油缸鉸耳的軸所用材料為35CrMo,屈服強(qiáng)度為835MPa,軸的直徑為50mm。由公式:
取安全系數(shù)為10,35CrMo 軸的抗剪強(qiáng)度為δ許=835/10=83.5MPa
δ ≤δ許所以50mm 的軸能夠滿足要求。
(2)A 處為危險(xiǎn)處,就A 處進(jìn)行抗彎校核。
A 處橫截面剖視圖如圖3 所示。
安全系數(shù)取4,所用鋼板因?yàn)橛袥_擊的原因,采用Q345-B
σ許=345/4=8.625×107Pa
σ實(shí)≤σ許,所以A處滿足強(qiáng)度要求。
(3)總結(jié)
經(jīng)過(guò)計(jì)算,新產(chǎn)品懸臂轉(zhuǎn)載機(jī)兩處危險(xiǎn)點(diǎn),都滿足要求,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度合理。
懸臂轉(zhuǎn)載機(jī)一次性解決了大坡度、急拐角、彎道處掘進(jìn)等巷道的實(shí)際問(wèn)題,國(guó)內(nèi)目前對(duì)于這種新型轉(zhuǎn)載機(jī)還是處于空白階段,前景相對(duì)也是十分廣闊。
[1]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.
[2]中國(guó)重型機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì).重型機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)[S].昆明:云南科技出版社,2007.