采煤机截割部刚柔耦合动力学分析

利用HyperMesh、ANSYS APDL、ADAMS之间的交互接口,建立了采煤机截割部的刚柔耦合动力学模型。将LS-DYNA仿真得到的滚筒载荷作为系统负载进行动力学仿真,得到了采煤机截割部传动系统工作过程中的动力学响应以及柔性摇臂的应力规律,通过对比纯刚体动力学仿真与刚柔耦合动力学仿真结果,分析了柔性摇臂对采煤机截割部动力学响应的影响。对采煤机截割部的优化设计具有重要的指导意义。     

薄煤层采煤机新型截割部及其动态仿真

为解决薄煤层采煤机截割部挡煤和动态特性低的问题,在分析现有截割部结构形式的基础上,提出一种新型薄煤层采煤机截割部。该截割部将行星机构外置,放置于滚筒外侧,降低了滚筒筒毂直径,增大了叶片直径,提高了装煤效果。为保证截割部的动态特性,利用Pro/E和ADAMS对常用和该截割部进行仿真对比分析,并以行星架的输出扭转振动角加速度幅值为标准。研究结果表明,该截割部行星架输出扭转振动加速度小于常用截割部,波动较小,表明该截割部的动态特性较优。     

突变工况下采煤机截割部齿轮传动系统特性研究

为研究采煤机截割部齿轮传动系统在突变工况下的动力学特性,建立了截割电动机、齿轮传动系统和截割滚筒的采煤机截割部传动系统动力学模型。以电动机输出转速为驱动,以截割滚筒所受转矩为负载,研究了系统在稳定工况、截割负载突变和牵引速度变化情况下采煤机截割部齿轮传动系统动力学特性。结果表明:受负载转矩的影响,稳定工况下低速级行星齿轮部分受外部载荷直接作用,振动最大,随着传动链中阻尼的消振作用,高速部分齿轮副的振动逐渐减弱;截割负载突变和牵引速度的增加使传动系统中高速级齿轮的振动和受力明显加剧。     

薄煤层采煤机截割部分析与仿真

利用Pro/E建立截割部摇臂系统的仿真模型,对液压系统的受力状态进行模拟,将荷载数据导入ADAMS中完成负载的添加。利用ADAMS进行动力分析,对节点使用寿命进行预测,深化对采煤机截割部受力状态的分析和认识,为该系统的设计提供理论支持。     

截割参数对采煤机截齿受力影响研究

分析了采煤机截割实际情况，确定了截割半径、牵引速度、滚筒转速、煤层介质等截割影响参数；运用仿真和试验的方法研究了采煤机截齿在实际工况下作业时受力情况。仿真和试验结果表明：不同截割参数下，采煤机截齿截割力均呈现先增加后减小的趋势；不同截割参数下，截齿截割力峰值不同；采煤机截齿截割力试验值与仿真值基本一致，且最大相对误差为5%，试验验证仿真分析准确性，该研究为采煤机截齿受力特性的改善和疲劳寿命的提高提供借鉴。     

薄煤层采煤机截割部传动系统动态特性研究

为了增强采煤机截割部传动系统的抗振能力,延长其传动系统的使用寿命,采用Pro/E软件对其进行三维实体建模和虚拟装配,在ADAMS软件中建立了截割部的虚拟样机模型并对其进行动态仿真分析。对采煤机截割部传动系统进行了传动比验证,误差在5%以内;分别采用恒扭矩加载方式和复杂扭矩加载方式,分析了截割部的输出时域曲线和频域曲线,得到了不同加载方式对输出特性的影响。     

基于Pro/E和ADAMS的薄煤层采煤机新型截割部设计

针对在薄煤层复杂地质条件下,采煤机截割部的挡煤以及动态特性低等问题展开分析和研究,在现有采煤机截割部结构特点基础上进行改进和优化,提出了一种新型的薄煤层采煤机截割部。采用Pro/E和ADAMS工具对改进前后的截割部进行仿真对比,研究结果表明,新型截割部设计动态特性优于传统的截割部。     

电牵引采煤机截割部动力学分析

应用UG软件建立了某型号电牵引采煤机截割部的三维实体装配模型,然后把该装配模型导入到ADAMS中,建立了采煤机截割部的虚拟样机,并对其齿轮传动系统齿轮间啮合力进行了仿真计算,为采煤机截割部的设计和改进提供了依据。     

采煤机工作面截割试验分析

由于当前针对采煤机的有关研究中,缺乏来自工作面现场的截割载荷研究。因而从分析螺旋滚筒主要截割载荷的角度,对具有记忆截割功能的采煤机在人工示教截割试验阶段拾取的截割电流和牵引转矩信号及螺旋滚筒主要截割载荷进行了分析。对采煤机螺旋滚筒截割含有不同煤岩界面煤层时载荷特征地分析表明：采煤机截割力响应信号的均值特征能真实反映截割介质的本质差别;采煤机实际工作过程中,在各典型截割工况下,螺旋滚筒截割力响应信号服从正态分布,且在正常截割工况下,截割力响应信号的方差最小,即截割力响应信号的波动最小;滚筒高度和截割状态持续时间可用于滚筒截割状态的精确识别;截割功率约占总消耗功率的70%。     

基于Matlab/Simulink的滚筒式采煤机截割部调高机构动态分析

在对滚筒式采煤机截割部调高机构受力分析与结构简化的基础上,得出了截割部调高系统的力学模型,并运用Matlab/Simulink建立了截割部调高机构的动态仿真模型,并进行了仿真分析。仿真结果表明:增大调高油缸的刚度和阻尼可以减轻系统的振动,并提高截割部调高过程的平稳性。研究结果可为采煤机截割部调高机构设计和应用提供可靠的理论依据。     

基于相似理论的采煤机滚筒截割煤岩仿真分析

在相似理论的基础上,利用量纲分析法对采煤机滚筒截割煤岩的截割模型进行了相似准则推导,得到了采煤机原型与模型的相似比。按照0.8的相似比建立了原型与模型的截割仿真模型,利用LS-DYNA进行了截割动力学仿真,得到模型与原型理论值的均值力误差为4.95%、峰值力误差为16.2%,验证了相似推导后模型的正确性。在此基础上,分别研究了直径为φ900 mm和φ600 mm的滚筒在截割煤岩时的受力情况,提取了滚筒在截割10%～50%岩石含量煤壁时,截割载荷的峰值力、均值力、标准差和变异系数,通过对比分析,得出其均值力随岩石含量的增加而增大,而变异系数随岩石含量的增加而减小。     

MG160/390-WD采煤机离合器装置的研制与应用

针对MG160/390-WD型采煤机截割电机无离合器功能缺陷进行技术改造,通过改造实现了采煤机滚筒的离合功能,可使左右截割电动机通用。在采煤机双电机截割部检修时,有效地断开电机与滚筒之间的连接,保证了作业人员的安全。     

基于计算机仿真技术的采煤机截割部可靠性分析

采煤机截割部工作时受到冲击荷载作用,对荷载的模拟较为复杂。在ADAMS中建立截割部虚拟模型,利用Matlab对施加荷载进行计算模拟,完成虚拟模型的运动激励。对截割部进行动力仿真和强度、刚度校核,对薄弱环节进行强化处理,实现优化设计。     

基于ADAMS采煤机截割部工作机构运动分析

研究采煤机截割部工作面运动学仿真问题。利用Solidworks软件建立采煤机截割部工作面的三维模型,并将其导入ADAMS中,进行运动学研究,对仿真曲线进行分析,利用螺旋滚筒的飞盘效应,得到较为稳定的运动关系。为以后的运动学参数研究提供一定的依据。     

基于ADAMS采煤机截割部工作机构运动分析

研究采煤机截割部工作面运动学仿真问题。利用Solidworks软件建立采煤机截割部工作面的三维模型,并将其导入ADAMS中,进行运动学研究,对仿真曲线进行分析,利用螺旋滚筒的飞盘效应,得到较为稳定的运动关系。为以后的运动学参数研究提供一定的依据。     

基于多体动力学的采煤机截割部可靠性研究

基于Pro/E、Matlab、ADAMS和ANSYS联合构造的协同仿真环境,建立了含硫化铁结核的薄煤层采煤机截割部刚-柔耦合多体系统模型,解决了输入负载的模拟及建模与仿真边界条件的确定、双电机驱动的采煤机截割部电机转速的匹配等关键技术问题.基于刚-柔耦合采煤机截割部虚拟样机的仿真,找出了截割部关键零件设计上存在的问题：如行星架、行星轴及摇臂壳体的变形过大,动态刚度不足等,为采煤机截割部系统的优化提供了明确的量化依据.有助于在采煤机物理样机制造前就全面掌握其动态性能,提出明确的优化方案并改进设计,降低了新产品的研发成本与时间.     

基于ADAMS的掘进机截割机构受迫振动仿真分析

运用动力学仿真软件ADAMS建立了掘进机截割机构的动力学模型;利用ADAMS自带的振动仿真模块Vibration进行振动分析;建立截割机构系统的输入通道,输入系统振动激励;定义截割机构输出通道,得到截割机构系统响应;通过分析系统响应规避有害振动,提高掘进机使用寿命。     

新型MG100/145-BFD极薄煤层采煤机

根据极薄煤层的特点,开发设计出一种新型链牵引采煤机,该采煤机滚筒轴线与工作面的夹角为35°,左右截割部与电机机壳刚性连接,采用1个截割电机拖动2个截割滚筒,有效缩短机身长度;采用特殊调高装置实现采煤机的调高功能;此采煤机在极薄煤层工作面使用性较强。     

采煤机截割部行星架疲劳寿命分析

为研究采煤机截割部行星架在实际工况下的疲劳寿命,根据煤岩截割理论,构建滚筒承载力与力矩的数学模型,使用Matlab求解。运用Ansys Workbench对采煤机行星架进行动力学分析,将负载扭矩以时间序列的形式施加在行星架上,并将结果文件导入Ncode中进行截割部行星架寿命预测。仿真结果表明:输出轴与侧壁板连接处寿命较小,说明此处存在应力集中现象。     

提升采煤机截割滚筒截齿受力均衡性的优化研究

矿井采煤机截割滚筒利用截齿的作用力对煤层进行掘进,通过现场作业观察,每个截齿在长时间作业过后磨损程度不同,表明了各个截齿的受力不均匀,影响了整个滚筒结构的使用寿命。为确保煤层开采过程中截齿受力更加均匀,采用MATLAB数值模拟软件以载荷波动系数为优化目标,优化截割滚筒的结构,提高每个截齿受力的均衡性。仿真试验结果表明优化后的截割滚筒截齿受力更加均匀,保障了煤炭开采的生产效率。