基于应变模态的采煤机摇臂振动特性及实验研究 |
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引用本文: | 秦文光,杨秀宇,贺杰,田立勇,张盛涛.基于应变模态的采煤机摇臂振动特性及实验研究[J].煤炭工程,2023(3):113-119. |
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作者姓名: | 秦文光 杨秀宇 贺杰 田立勇 张盛涛 |
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作者单位: | 1. 中煤华晋集团有限公司;2. 辽宁工程技术大学机械工程学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金面上项目(51874157); |
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摘 要: | 为解决采煤机截割煤岩过程中摇臂在重载、强冲击下容易损坏的问题,以MG500/1130-WD型采煤机为研究对象,提出一种基于应变模态的采煤机摇臂振动特性辨识方法。利用Block Lanczos方法对摇臂壳体进行模态分析,获得采煤机摇臂前10阶固有频率,分析摇臂壳体与传动系统的2阶模态共振特性。根据实际截割工况,通过EDEM模拟获得截割滚筒三向截割载荷及三向截割阻力矩,使用ADAMS、EDEM、ANSYS对摇臂进行刚柔耦合动力学联合仿真,得到摇臂2阶应变模态固有频率为63.98 Hz,搭建摇臂应变数据采集系统,面向摇臂关键截面的应变响应进行截割实验,并对采集数据进行时域与频域分析。研究表明:应变模态分析与联合仿真所得摇臂2阶固有频率误差为0.52%,摇臂前2阶固有频率的模态分析与实验误差小于5%。应变模态分析方法可有效识别采煤机摇臂低阶固有频率和低频激励,为采煤机摇臂的振动研究提供新思路。
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关 键 词: | 采煤机摇臂 应变模态 振动特性 有限元分析 频域分析 |
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