钎焊层屈服强度对镐形截齿整体力学性能的影响研究

镐形截齿钎焊时由于选用的钎料不同,焊接工艺控制也有差异,使得各个截齿钎焊层屈服强度值不同,影响着硬质合金头的焊接质量。讨论钎焊层屈服强度对截齿整体力学性能的影响,探寻合理的钎焊层屈服强度值范围,分析截齿钎焊在钎料选择和工艺控制等方面的影响因素,得出提高其力学性能的措施,对提高镐形截齿实际使用寿命、减少失效和增加矿井生产效益,创新截齿生产工艺等具有较高的理论指导意义和工程实用价值。     

钎焊层厚度对镐形截齿整体力学性能的影响研究

硬质合金头脱落是矿用镐形截齿失效的主要表现形式之一,脱落的主要原因与钎焊层的钎焊质量有关。模拟并分析钎焊层厚度对截齿整体力学性能的影响规律,得出合理的钎焊层厚度范围,对截齿生产制造工艺的改进具有一定的参考意义。     

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EDEM截齿自旋转性能研究

为了研究镐形截齿的自旋转性能,针对普通镐形截齿和肋式镐形截齿进行了离散元仿真。通过在SolidWorks三维制图软件中对2种镐形截齿进行了建模,利用EDEM仿真软件对被截割的煤岩体进行了建模和参数设置,对2种截齿进行了截割煤岩体的仿真,通过分析截割过程中的切屑流出情况、截割过程中颗粒的流向以及截割过程中的受力情况,结果表明肋式镐形截齿的自旋转性能优于普通镐形截齿。     

采煤机镐形截齿受力分析及结构优化

对MG300/710-WD采煤机的镐形截齿进行了受力分析,并讨论了镐形截齿的破煤机理。在静力学分析的基础上,以镐形截齿齿尖的圆锥半角和圆孔半径为设计参数,以最大等效应力和质量为目标参数,对镐形截齿进行了优化设计,并得到了更为合理的镐形截齿结构。     

采煤机镐形截齿负荷的数学模型建立分析

根据镐形截齿锋利程度的不同、截煤工况及镐形齿截煤时在圆锥头破落轨迹建立2种不同的数学模型,并分析各种模型的特点。从而确立镐形截齿负荷的数学模型合理性,为镐形截齿设计打下基础。     

基于Workbench的采煤机镐形截齿结构优化设计

为了得到更加合理的镐形截齿结构,以MG600采煤机的镐形截齿为研究对象,对单个截齿进行受力分析,在Workbench中建立了截齿的有限元模型。在静力有限元分析的基础上,把镐形截齿齿尖的圆锥半角和圆孔半径作为设计参数,以质量、最大等效应力和最大变形量作为目标参数,对截齿结构进行了优化,得到了更加合理的镐形截齿结构。研究结果为截齿的结构设计与优化提供了理论依据。     

钎料层厚度对两种不同截齿工作过程接头应力的影响

为了探究镐型截齿的硬质合金头脱落现象,针对普通截齿与耐磨截齿,研究镐型截齿工作过程中的钎焊接头应力分布情况以及钎料层厚度对接头应力的影响特征。利用ANSYS软件,分别建立普通截齿与耐磨截齿的弹塑性热力学模型,对两种镐型截齿进行热-结构顺序耦合分析,得到其钎焊残余应力分布,用实验验证模型正确性。将截齿破岩时的工作温度及外部载荷施加到钎焊残余应力模型上,仿真得到镐型截齿工作时钎焊接头的应力分布规律。分析结果表明:①未工作状态下,两种镐型截齿的钎料层与硬质合金头交界面处均出现最大钎焊残余应力,容易发生因热应力过大导致的钎缝开裂。②工作状态下,截齿的径向路径上,普通截齿与耐磨截齿的钎焊接头应力最大值近乎相等,均达到210 MPa左右,但其最大应力出现的位置不同,分别位于钎料层与刀体的交界面以及钎料层与硬质合金头的交界面处;轴向路径上,两种镐型截齿的应力最大值相差不大,且均出现在钎焊接头外表面处。耐磨层对镐型截齿整体应力的分布影响不大,但却使得镐型截齿最大应力出现的位置发生了偏移,使得镐型截齿硬质合金头脱落的危险位置发生变化。③普通截齿与耐磨截齿均在钎料层厚度为0.1 mm时得到接头应力最小值,此时镐型截齿钎焊接头的连接性能最好。     

新型镐形截齿的钎焊和热处理工艺

<正> 近年来,我所与外单位合作,研制成功了一种新型的采煤机高锰钢结硬质合金镐形截齿。该截齿在多种地质条件下,经多次工业性试验,显示了先进的技术效果和良好的经济效益。有关这种新型截齿的性能和由它带来的经济效益等内容的文章,已在1984年第六期煤炭科学技术上发表,在此不再赘述。本文着重介绍了高锰钢结硬质合金镐形截齿材质的工艺性能和钎焊、热处理工艺方面的研究成果。     

镐形截齿截割磨损研究

为了研究镐形截齿截割夹矸煤岩时截齿磨损的关键因素,对镐形截齿磨损形式进行分析,得出镐形截齿截割夹矸煤岩的磨损机制,根据夹矸煤岩的物理特性配制试验煤样,通过对镐形截齿结构的分析,并在牛头刨床上进行镐形截齿截割试验。试验结果表明,镐形截齿截割夹矸煤岩时齿身上部磨损较剧烈,有明显的磨损划痕,且划痕偏向基本一致,合金头一侧有大块崩落,其余部分有可见裂纹。试验得出镐形截齿截割夹矸煤岩的磨损特性,对镐形截齿的设计及应用具有指导意义。     

采煤机镐形齿受力的计算机模拟分析

以试验数据为基础,对采煤机镐形截齿实际工况的煤层和镐形截齿受力建立数学模型;对镐形齿受力进行计算机模拟,且模拟的曲线反映截齿随不同参数的变化。从而为分析截齿的失效形式、截齿加工和设计打下基础。     

截煤降尘的研究

<正> 美国矿业局双城研究所截煤工艺组正在研究截煤时减少产生初始粉尘的方法。矿业局当前对截齿特性的主要研究是要确定镐形截齿的磨损对产生初始呼吸性粉尘、能量和截割力的影响;研究增强截齿旋转性以提高刀齿寿命的镐形截齿最好的安装条件以及对扁形刀齿和镐形刀齿进行对比。截齿磨损影响装有镐形截齿的连续采煤机其采煤量占美国井下煤产量的一大半。有多种锥形截齿可供     

采煤机镐形截齿失效形式和强度分析

针对双滚筒采煤机镐形截齿的失效问题,首先分析了该种截齿的结构和常见失效形式,然后对截齿的受力组成进行了研究,在此基础上,利用ABAQUS有限元软件,分别对正常工况、钎焊松动工况和齿体磨损工况下的截齿应力特点和失效机理进行了研究,并提出了相应的截齿结构优化建议。     

采煤机镐形截齿疲劳寿命分析及优化

为了寻找采煤机镐形截齿合理的安装姿态,并分析和提高镐形截齿的疲劳寿命,以MG600采煤机滚筒为研究对象,利用UG建立4种不同切向安装角度截齿的MG600采煤机滚筒,通过LS-DY-NA对这4种采煤机滚筒截割煤壁的过程进行模拟,得出镐形截齿所受的截割阻力图,将所求得的截割阻力数据导入MATLAB中求出截割阻力均值,在UG/NASTRAN中将此截割阻力均值加载到不同切向安装角度的截齿上并分析其疲劳寿命.研究结果表明,切向安装角度为45°镐形截齿的疲劳寿命最长,且不易折断.     

尖头镐形截齿在采煤机滚筒上的应用

<正> 尖头镐形截齿是一种具有锥形刀头的圆柱形截割刀具,这种刀具广泛地应用于平巷掘进机和连续式采煤机。西德和美国正在将尖头镐形截齿引用于采煤机。符合于英国     

基于Inventor的掘进机镐形截齿的有限元分析

介绍了掘进机镐齿的破碎机理。在Autodesk Inventor环境下对掘进机镐形截齿进行三维实体建模后,并利用其自身附带的有限元分析模块对镐形截齿在最大工作负载状态下进行有限元分析,得出镐形截齿的Mises等效应力和变形量及危险截面的分布情况。该分析结果为进一步提高镐齿的使用寿命提供了改进方向和理论依据。     

镐形截齿截割参数及几何参数研究

 摘要：基于镐形截齿拉坏破岩模型,在考虑岩石性质的情况下推导出了镐形截齿合金头的理论长度和最佳截槽间距的表达式,并推导出了考虑破岩摩擦力情况下的镐形截齿破岩截割阻力的表达式,经计算与相关研究结果基本一致,且计算精度有所提高,分析表明摩擦力对截割阻力有一定的影响。这些对镐形截齿和采掘机械工作机构的设计选型具有理论指导意义。     

基于ABAQUS模拟镐形截齿截割脆性煤岩

根据镐形截齿截割煤岩工况,利用ABAQUS软件的动力学显式有限元方法对镐形截齿的动态截割煤岩过程进行了数值模拟。动态模拟分析了镐形截齿在截割煤岩过程中的应力分布、三向力、煤岩应力场及其断裂路径等。模拟结果表明镐形截齿的应力及三向力突变主要与块状煤岩的脆性崩裂有关,截割面的块状煤岩崩裂路径与水平面夹角近似30°,与截割方向垂直平面的煤岩破裂路径呈抛物线形。     

新型分段复合镐形截齿试验研究

镐形截齿的各种失效形式中磨损失效占比最大为80%~90%,而其他形式失效仅占10%~20%,由于硬质合金刀头与支承硬质合金刀头的齿体在硬度和耐磨性上差异过大,使得实际使用中硬质合金刀头只产生较少磨损而支撑硬质合金刀头的齿体部分却产生了大量磨损,支承强度急剧下降,最终导致硬质合金刀头脱落,是镐形截齿磨损失效的主要原因。为解决磨损失效问题提出了新的分段复合镐形截齿的解决方案并给出了制造工艺方法,初步实验结果表明,分段复合镐形截齿较传统截齿使用寿命提高约1.6倍。     

掘进机镐形截齿的结构优化分析

为了优化镐形截齿结构,实现自身的性能最优,针对复杂煤层开采条件,基于变密度法的拓扑优化理论,以截齿轻量化为优化目标函数,以满足强度和使用寿命要求为约束条件,对掘进机镐形截齿的刀杆进行拓扑优化、结构改进和参数优化,并对参数优化后的镐形截齿进行强度和疲劳寿命验证。