亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        滾筒采煤機截齒的動力學分析

        2020-06-19 08:07:30武德剛
        機械工程師 2020年5期
        關鍵詞:采煤機滾筒阻力

        武德剛

        (山西煤炭運銷集團 小窯頭煤業(yè)有限公司,山西 大同037007)

        0 引 言

        滾筒式采煤機是煤礦開采的主要設備之一,是一個機、電、液為一體的復雜機械系統(tǒng),采煤機主要由截割部、動力部、電氣系統(tǒng)、輔助設備等主要部件組成,其中滾筒是截割部關鍵性部件,但在煤礦的開采過程中,因煤層地質開采環(huán)境復雜,滾筒受煤層的沖擊力和反作用力等因素,使?jié)L筒上的截齒容易磨損、齒尖鈍化或折損,引起采煤機故障停機,中斷連續(xù)生產(chǎn),造成重大的停機經(jīng)濟損失。因此為了提高采煤機持續(xù)采煤的效率,提高滾筒式采煤機的使用壽命,對煤層的力學特性、采煤機滾筒的結構參數(shù)、運動參數(shù)及動力學的研究分析具有重要意義[1-3]。

        1 采煤機滾筒的建模分析

        1.1 采煤機滾筒的三維建模

        虛擬裝配。

        1.2 模型的導入和材料選型

        將滾筒的SolidWorks三維模型保存成后綴名為.x_t的parasolid格式的文件,然后導入ADAMS軟件中,使用其View功能簡化滾筒結構。導入后,設置軟件中坐標、工作柵格、重力加速度、材料、單位MKS等。在軟件ADAMS模擬仿真的過程中,為讓截割煤層自由掉落,需定義截齒和煤層的彈性模量、泊松比、密度等參數(shù),如表1所示。

        表1 模擬材料的選型參數(shù)

        圖1 卷筒SolidWorks維模型圖

        本文以MG250/600-WD型號的滾筒式采煤機為研究對象,其中關鍵性的部件是滾筒和搖臂。齒座、輪轂、端盤、截齒和螺旋葉片等零件組成了滾筒,如圖1所示。使用SolidWorks軟件將各零部件按圖建模,為簡化ADAMS的受力分析,建模過中忽略了一些對分析影響較小的圓角、臺階等次要因素[4],按圖在SolidWorks中

        1.3 采煤機滾筒的約束和驅動

        為便于ADAMS軟件計算分析,需優(yōu)化采煤機滾筒模型,將采煤機定義為整體,相對于地面添加直線移動副;相對于采煤機,截割部搖臂定義為旋轉副;相對于采煤機,提升裝置的油缸定義為固定副;煤層相對于地面,添加固定副;滾筒相對于搖臂,添加旋轉副;截齒相對于滾筒,添加固定副[5]。

        采煤機被牽引向前運動,截割部的電動機相對于采煤機做旋轉運動,提升油缸相對于搖臂做直線運動,故其驅動依次分別為移動驅動、旋轉驅動、移動驅動。

        1.4 采煤機滾筒的約束和驅動

        滾筒截割煤層的過程中,主要受外部阻力、內部應力和特殊載荷等,外部阻力是滾筒旋轉截割煤層時煤層的反作用力,內部應力主要是軸承、齒輪、油缸之間的摩擦力及各零件的內部殘余應力。在采煤的過程中,截齒不間斷地截割煤層,與煤壁非連續(xù)性接觸且相對運動,而滾筒和搖臂是一直接觸的,故滾筒與煤壁是一種非線性彈性形式,因此這種非接觸力常采用ADAMS中沖擊函數(shù)Impact的懲戒系數(shù)和補償系數(shù)來模擬計算。

        式中:k為兩個物理接觸時的剛度系數(shù),N/m;X為采割機的截割深度,m;e為截割接觸力指數(shù);d為阻尼系數(shù),N·s/m;為煤層被截割時的變形深度,m/s;

        采煤機滾筒截割煤壁的參數(shù)設置[10],本文查閱相關參考文獻,得到接觸力相關參數(shù)如表2所示。

        表2 接觸力參數(shù)表

        2 截齒受力及仿真分析

        本文所研究的滾筒式采煤機滾筒的牽引速度為0.067 m/s,滾筒的轉速為0.5 r/s,轉臂的轉角范圍為-12°~48°,截割煤高2.4 m。采煤機滾筒上的截齒在截割煤層時,當增大進給速度時,雖采煤效率增高,但截齒所受合力和沖擊就越大,加速了截齒齒尖的磨損、齒尖鈍化和齒座的損壞,降低了截齒的使用壽命。

        將簡化后的模型導入ADAMS中,為得到詳細的截齒受力數(shù)據(jù),選用SI2求解器,將以上參數(shù)賦值,定義模擬仿真時間為10 min,步長為1000,得到截齒的三向阻力圖如圖2所示。

        觀察圖2可知,截割阻力大概呈周期性變化,應用軟件將圖2得到的截齒所受的三向煤層阻力進行矢量合成,得到如圖3所示截齒合力圖。

        圖2 截齒三向阻力圖

        圖3 截齒三向合力圖

        從截齒合力圖可知,該圖客觀地反饋了截齒所受合力的動態(tài)情況,為優(yōu)化截齒受力,可以截齒所受阻力合力、阻力峰值等作為評價指標。

        3 滾筒截齒的有限元分析

        3.1 截齒模型的建立和網(wǎng)格劃分

        將截齒的SolidWorks模型另存為.IGS格式,導入ANSYS Workbench中,定義截齒的選型參數(shù),如表3所示。建模后,網(wǎng)格的劃分尤為重要,若網(wǎng)格劃分得太細,雖計算精度越高,但需要的計算資料也越多,計算時間就越長,網(wǎng)格太小有時甚至會造成計算的失敗。在理想化的狀態(tài)下,網(wǎng)格單元的劃分不會影響計算的結果,本文綜合考慮截齒模型形狀、軟件計算時間和計算精度的要求,對截齒進行網(wǎng)格劃分,如圖4所示。

        表3 截齒的材料參數(shù)

        圖4 截齒的網(wǎng)格劃分

        3.2 截齒的ANSYS受力分析

        由圖4 可知,滾筒在截割煤層的過程中,截齒主要受X 向煤層阻力,而Y向煤層和Z向煤層所受阻力呈周期波動向變化,依據(jù)以上計算結果設置各參數(shù)值,并添加載荷、約束和邊界條件。使用ANSYS求解器,得到截齒的模擬仿真的等效位移云圖,如圖5所示。

        由圖5可知,在截齒的頂尖,截齒變形量最大為0.149 mm,因此在截割煤層的過程中,截齒的頂尖受力最大且容易磨損、鈍化和折斷,降低采煤機連續(xù)作業(yè)的效率。若截齒磨損、鈍化或折斷后,殘余的截齒繼續(xù)截割煤層,會增大采煤機滾筒的載荷振動,損壞采煤機或引發(fā)安全事故。

        圖5 總位移云圖

        3.3 截齒的參數(shù)優(yōu)化

        為優(yōu)化截齒的受力,受成本等因素的限制,截齒本身材料、加工工藝、焊接能力等已較難再優(yōu)化。本文以截齒的安裝角度為優(yōu)化參數(shù),分別選取40°、45°、50°、55°等截齒安裝角,用SolidWorks依次重新建模并模擬裝配,對截齒截割煤層進行仿真,分析比較受力載荷和力矩,從而得到相對更優(yōu)的安裝角。

        將不同截齒安裝角的SolidWorks 滾筒模型導入ADAMS中,定義材料參數(shù),添加驅動、約束和載荷,依次使用軟件分析滾筒的受力情況,得出當安裝角為50°時,阻力峰值最小,轉矩峰值最小,均值都最小,滾筒所受阻力的波動性最佳,如圖6所示。將其余不同安裝角角度的數(shù)據(jù)匯總,如表4所示。

        圖6 50°安裝角的截齒所受合阻力

        表4 不同安裝角角度的截齒所受阻力

        4 結 語

        本文通過以不同的截齒安裝角為研究參數(shù),用ADAMS軟件對不同安裝角的SolidWorks滾筒模型進行受力分析,發(fā)現(xiàn)安裝角為50°時,截齒所受合力、轉矩都相對最小,很大程度上減小了截齒的磨損,并提高了截齒的使用壽命和采煤機連續(xù)作業(yè)的效率,具有廣泛的應用和推廣前景。

        猜你喜歡
        采煤機滾筒阻力
        我們成功了
        煤礦用隔爆型采煤機電機FMECA分析
        防爆電機(2022年1期)2022-02-16 01:14:06
        鼻阻力測定在兒童OSA診療中的臨床作用
        復合剪刃滾筒飛剪開發(fā)應用
        冶金設備(2021年1期)2021-06-09 09:35:28
        零阻力
        英語文摘(2020年10期)2020-11-26 08:12:12
        基于改進蟻群算法的滾筒截割軌跡規(guī)劃
        測控技術(2018年6期)2018-11-25 09:49:58
        別讓摩擦成為學習的阻力
        除鐵器皮帶滾筒調偏措施
        阻力不小 推進當循序漸進
        MGTY300/700-1.1D采煤機制動系統(tǒng)分析改進
        河南科技(2014年18期)2014-02-27 14:14:58
        久久99精品久久久久九色| av无码电影一区二区三区| 色噜噜狠狠综曰曰曰| 国产色诱视频在线观看| 精品久久久久88久久久| 亚洲av本道一本二本三区| 成人无码一区二区三区| 一本色道久久亚洲精品| 亚洲av日韩精品久久久久久a| 67194熟妇在线永久免费观看 | 久久久免费精品国产色夜| 亚洲国产精品无码一线岛国| 97se亚洲国产综合自在线观看| 成年女人粗暴毛片免费观看| 久久精品久久精品中文字幕| 国产免费午夜福利蜜芽无码| 国产成人一区二区三区影院| 色诱视频在线观看| 8av国产精品爽爽ⅴa在线观看| 国产系列丝袜熟女精品视频| 黄片一级二级三级四级| 国产精品一区二区三区在线观看| 国产亚洲精品a片久久久| 欲妇荡岳丰满少妇岳 | 一本久道在线视频播放| 免费a级毛片在线播放| 亚洲综合无码无在线观看| 女同中的p是什么意思| 亚洲成熟中老妇女视频 | 亚洲av色福利天堂久久入口| 国产精品a免费一区久久电影| 东京热久久综合久久88| 亚洲av一二三又爽又爽又色| 国产精品一区二区日本| 狠狠色噜噜狠狠狠狠色综合久| 91久久国产综合精品| 国产性感午夜天堂av| 韩国av一区二区三区不卡| 亚洲av永久无码精品一区二区| 在线av野外国语对白| 精品亚洲av乱码一区二区三区|