Characteristics of different rocks cut by helical cutting mechanism

To research the loading characteristic of rocks with different structures cut by helical cutting mechanism (HCM), three different structures of rock (hard-soft-hard rock, soft-hard rock and soft-hard-soft rock) were built. And each type model was further divided into three types when the experiments were carried out. To reduce the errors of cutting load caused by manually configured rock in each test, the cutting load of soft rock was taken as a benchmark, and the differences of the cutting load of the different structures of rocks and the soft rock were used to reflect the cutting load change rules of the HCM. The results indicate that, the cutting load of only the HCM top cutting hard rock is larger than that of only the HCM bottom cutting hard rock for dextral HCM, and the cutting load fluctuation is larger, too. However, when the top and the bottom of the HCM cutting hard rock simultaneously, its cutting load is the largest, but the cutting load fluctuation is the least. And the HCM cutting load increment is increased linearly with the increase of rock compressive strength. The HCM cutting load increment is increased exponentially with the increase of hard rock cutting thickness.     

肋板形镐形截齿的优势分析

肋板形镐形截齿是普通镐形截齿在形式上的改变,通过对普通镐形截齿和肋板形镐型截齿的静力分析,证明了肋板形镐形截齿的可行性;并通过理论分析,说明了肋板型镐形截齿相对于普通镐形截齿具有的优势。     

基于离散元法的散体物料料仓边壁载荷分布规律研究

针对大型掺混料仓结构设计基础数据匮乏的问题,文章基于离散元方法对大型料仓内散体物料的落料和存积过程进行模拟,在物料性质标定的基础上获得合理的离散元参数,提取不同时刻作用在仓体内壁各处的平均压力.研究发现,通过离散元数值模拟获得的料仓内壁压力分布规律符合粮仓效应,且可以精准获得料仓内壁不同位置在不同料位时刻的载荷分布数值,为料仓结构设计和优化分析奠定基础.     

不同载荷下采煤机行走机构动态特性研究

以采煤机牵引部为研究对象,建立了行走机构三维数字化模型。为研究行走机构在不同牵引载荷下的动力学特性,采用impact函数法借助基于穿透深度的非线性弹簧-阻尼模型建立了基于赫兹理论的齿销啮合碰撞仿真模型。提取了标准工况下接触力剧烈波动状态曲线,并分析了其产生的原因及影响因素。通过对比分析发现了不同工况下平均接触力增幅、峰值接触力增幅及出现时间、波动维持周期、速度及加速度状况的不同。研究发现:接触力激增速率明显高于衰减速率;峰值接触力增幅低于冲击载荷增幅,平均接触力增幅大于过载增幅;短时过载50%对接触力峰值影响更大,同等程度瞬间冲击负载对接触力波动的影响持续时间更长。     

形变热处理工艺参数对冷轧态镍基高温合金晶界特征分布演变的影响

本文研究了不同形变热处理工艺参数对冷轧态镍基高温合金中晶界特征分布演变的影响。结果表明,在退火处理过程中,生长事故模型是静态再结晶(SRX)晶粒中新Σ3晶界形成的主要机制。随着退火时间和退火温度的增加,晶界迁移时间延长,晶界迁移速度加快,从而增加了生长事故的发生频率,促进了Σ3晶界的形成。此外,随着应变的增加,Σ3晶界的比例先减小后增大。在冷轧变形量为0.1和0.7时,Σ3晶界的比例均可达到60%左右,这与大晶粒团簇的形成密切相关。此外,本文还详细分析了不同工艺参数下,Σ1晶界、共格Σ3晶界、非共格Σ3晶界、Σ9晶界、Σ27晶界和随机晶界的演变规律。     

深井冲击载荷下液压支架底板比压分布特性

液压支架的自移性能是保障工作面安全高效生产、提升工作面智能化开采水平的重要因素,而影响液压支架自移性能的关键因素之一即为其底板比压分布特性。为研究冲击载荷作用下深井开采液压支架的底板比压分布特性,首先基于多体动力学分析软件ADAMS建立了液压支架整架的刚柔耦合数值分析模型,其中顶板与底座定义为刚性体,顶梁、掩护梁、四连杆结构处理为柔性体,立柱及平衡千斤顶采用弹簧阻尼系统等效替换。通过在液压支架顶梁上方不同位置分别施加冲击动载,获取了液压支架在不同冲击工况下底座柱窝和前后连杆铰接点处的冲击载荷响应谱。随后基于LS-DYNA软件建立了液压支架底座-底板柔性体数值分析模型,通过将获取的各工况下支架载荷响应谱分别输入底座-底板柔性体分析模型,研究了深井开采液压支架在不同冲击工况下的底板比压分布规律。结果表明,在各冲击工况下液压支架的底板比压均未呈现线性分布形态,而是呈前端沉陷-中部压入-后端翘曲的“V”型分布,其中比压峰值点分布于柱窝附近,且虽然作用于液压支架的冲击载荷形式不一,但在满载失稳条件下支架底板比压危险区域均出现在底座前半部分;冲击载荷出现前后并未改变底板比压的分布特征,但会促使支架各铰接点力响应及底板比压瞬时峰值升高,从而恶化液压支架-底板的耦合状态,不利于工作面底板维护及移架操作,因而深井开采液压支架更应注重其底座结构的设计优化,以降低支架前端比压分布,提升支架的支护稳定性及自移性能。     

煤块冲击破碎速度研究

冲击破碎速度是影响煤块冲击破碎效果的主要参数。基于分段塑变碰撞模型得到煤块与冲击板碰撞时的接触应力,并结合裂缝假说和能量守恒原理推导出煤块被破碎到指定粒度需要的理论冲击速度。进行煤块冲击破碎试验,通过试验数据分析得到了冲击破碎速度的试验拟合公式和理论修正公式。88%的拟合计算值与试验值的误差小于10%,但拟合公式结构复杂,不适合工程应用;85%的理论修正值与试验值的误差小于20%,满足初级破碎所需的精度,可以作为初级破碎时冲击破碎速度的理论选择依据。     

镐齿安装角和半锥角随截深变化规律研究

针对目前采煤机滚筒叶片上采用同一型号截齿、相同安装角布置导致的不同截深处截齿受力不同的问题,参照Evans.I镐型截齿破煤模型的建立过程,结合煤岩开采的实际情况,在综合考虑煤岩压酥效应、煤壁倾角及截齿安装角的基础上,通过对破煤过程的力学分析建立了数学模型,并对该模型进行仿真研究。仿真结果表明:截深在0～1.1 m,半锥角随截深增加呈线性减小趋势,安装角呈非线性减小趋势,其变化范围、变化趋势与煤层的地质条件有一定关系。该研究对不同截深处截齿的安装布置提供了理论依据。     

基于VC++和Ansys的液压缸参数化设计系统

目的针对打包机等包装机械液压缸设计标准多、系列化产品重复性设计的问题,提出液压缸参数化设计系统。方法以Ansys为平台,利用C++和APDL,通过混合编程技术和软件通信技术实现Ansys软件的二次开发。结果开发出了基于工况条件自动匹配缸体型号的参数化设计系统,建立了VC++与Ansys软件间的数据传输与通信,在Ansys环境中能自动完成缸体的建模与应力分析。结论经验证,该系统的设计结果满足强度要求,对设计者与安装人员背景知识要求低,可满足绝大多数人员使用,对提高设计分析效率有较大帮助。