大采高工作面支架工作阻力的合理确定

针对2612工作面特殊的地质开采条件,采用经验估算法、顶板分类计算法、"砌体梁"理论计算法和动载荷计算法对2612工作面俯、仰、近水平开采阶段支架工作阻力进行计算,结合现场实测以及对比4种计算方法的原理和结果得出,ZY10800/30/65D型液压支架能满足支护强度要求;仰采阶段支架工作阻力最大;动载荷法能够合理确定大采高工作面支架工作阻力。     

矿山机械中大直径轴类零件的寿命预测

矿山机械大直径轴类零件(φ>300)多用45号钢调质或正火。计算方法用传统的疲劳强度计算法,即求出轴受的弯矩和扭矩后,考虑表面光洁度和尺寸系数,以及应力集中的影响。以材料的疲劳极限为判别准则,分别计算其抗弯和抗扭的安全系数并合成,要求安全系数大于或等于1.5。计算载荷一般分为正常(工作)载荷和非常(事故)载荷两种。要求轴在正常载荷下不疲劳断裂,在非常载荷下无残余变形。大直径轴类零件的早期失效和断裂的事故并不多见,但后果严重,多数情况下,在断裂处无明显的残余变形,断裂处多出现于应力集中区。     

轨道衡称量台计算的数学模型

采用材料力学的理论和方法,对轨道衡称量台进行单个集中载荷、2个集中载荷、均布载荷等受力模型进行分析,得出每种载荷作用下梁的挠度计算公式。然后对GCU-150D轨道衡进行加载试验,模拟轨道衡工作时的受力情况,测量试验点的变形数据,通过理论计算数据与试验数据的对比分析,得出均布载荷的受力模型是符合实际的结论。     

重载齿轮装置的快速疲劳试验技术研究

本文讨论在试验室内甩模拟现场工况的多级阶梯荷载图(即载荷块),代替单一等幅载荷以考核齿轮传动装置的强度和可靠性的基本问题。用Mioer疲劳线性累积损伤法则说明快速疲劳试验的原理,简述由现场典型工况测得的随机载荷时间历程图和概率原理,编制载荷谱和多级阶梯载荷图的程序和方法,主要参数的选择及当量加载时间的计算等问题。     

矿用带式输送机盘式制动器瞬时温度场仿真分析与实验研究

根据盘式制动器的结构、工作原理以及带式输送机的运行理论,在传热学和摩擦学的理论基础上,建立了制动盘热传递的数学模型,以确定热载荷的加载方式。借助ANSYS仿真工具对制动盘进行了热载荷的加载,得到整个制动过程中制动盘的瞬时温度场分布情况。搭建实验台,利用相同的理论与方法对制动盘瞬时温度场进行了仿真和实验测试研究,最终通过实验结果验证了所使用的有限元仿真分析方法的正确性和可行性。为煤矿用带式输送机制动器的设计和结构优化提供了理论依据。     

采煤机械传动装置的加速寿命试验(续)

<正> 接下去按照表1数据编制包括各级段加载时间的加载图。为了考虑峰值载荷(过渡工况),将等於电动机最大转矩M_L级段附加到已求得的加载图中。因为过渡工况的相对时间t_L很短,所以载荷M_L不需要在每个加载周期中都加载,而要经过几个加载周期后再加。例如采煤机传动装置寿命试验时,载荷M_L应当经过6个周期(经过60h),加载1min。     

回转油缸载荷谱的编制

为得到掘进机回转油缸的疲劳载荷谱,利用大容量数据记录仪(黑匣子)对回转油缸工作载荷进行测取,采用幅值门限法去除载荷数据中的异常峰值点,对测取的载荷进行预处理,得到经载荷平稳性和各态历经性检验的回转油缸拉动载荷样本数据。采用雨流计数法对回转油缸载荷样本数据进行统计处理,结合大量统计分析经验,对幅值和均值概率分布分别作威布尔分布和正态分布的假设,并对其幅值与均值的分布规律进行了研究,利用卡方检验,对幅值和均值的独立性进行检验,针对均值提出了三模态正态概率分布模型。结果表明:在检验水平0. 05的条件下,回转油缸拉动载荷的幅值和均值相互独立;幅值服从形状参数为1. 156、尺度参数为3. 345的威布尔分布;提出的三模态正态概率分布模型,真实反映出均值的统计特征,实现回转油缸载荷信息的准确识别。为保留回转油缸全寿命周期内的工作载荷特征以反映工程实际,根据回转油缸推拉工况作业时间比例,将回转油缸样本拉动载荷数据的累积频次扩展到5×105次循环,基于二维概率分布函数,建立了回转油缸拉动载荷数据8×8级幅均值二维载荷谱。根据疲劳累积损伤理论,应用Goodman方法将幅均值二维载荷谱转化为回转油缸拉动载荷数据8级一维载荷谱,可为回转油缸疲劳寿命预测及疲劳寿命试验提供理论基础。     

液压支架型式试验中载荷修正方法

本文运用摩擦圆理论推导了液压支架在外加载和内加载时,支架实际外载与立柱工作阻力的关系,以便对支架试验载荷进行修正。     

矿井提升机的动载响应研究

建立了矿井提升系统的动力学模型,通过模态分析方法计算得出系统的动态特性参数,并讨论了不同工况下的动载响应特性。由所建立的动力学方程组,推导出下降制动和上升制动工况时钢丝绳的动载响应解析表达式及最大动载荷的计算式,揭示出矿井提升机动态设计的各参数匹配机理和设计内涵。利用Simulink仿真工具箱对系统进行了动态仿真,并将理论计算值与仿真结果进行分析比较,结果表明,两者较为接近。文中的理论与方法为按静强度设计的动载系数的取值提供了理论计算依据,并为按动强度设计提供了载荷时间历程,具有一定工程应用价值。     

基于ANSYS的起重吊钩强度分析

应用弹性曲梁理论,对钩号08的起重吊钩进行了理论分析,在载荷作用下,计算出危险截面上的最大工作应力。然后用有限元分析软件ANSYS对该吊钩进行了数值仿真计算,得到吊钩在载荷作用下的应力分布图。最后对计算出的理论解和数值解进行对比,得出结论,为吊钩的结构设计和进一步的优化设计提供必要的理论依据。     

内燃设备废气扩散数学模型及其风量计算

<正> 目前国内采用内燃设备,通常用静态稀释法和额定功率系数法计算现场所需风量。这两种方法都未考虑由于设备的运动,对废气污染巷道过程的影响,以及废气紊流扩散特性对风量计算的影响。因此,其计算结果与实际需要量相差甚远。同时也阻碍了综合危害计算法的实施。内燃无轨设备在井下工作时,一般处于     

薄基岩厚表土层近风化带工作面液压支架选型技术

不同厚度基岩条件下支架与围岩的相互作用不尽相同。该文分析了基岩较薄、深厚表土层、临近风化带的地质力学特征,研究了工作面采场支架围岩的相互关系及应力变化,采用载荷经验估算法、理论计算法等计算出液压支架的合理工作阻力,结合地质条件对工作面液压支架进行合理的选型,对类似条件下支架选型有一定的指导意义。     

点荷载作用下岩石记忆效应试验研究

利用点荷载仪和应变仪,选择花岗岩和砂岩进行了分级循环加载试验,详细分析了试验过程中试件载荷、应变、泊松比及损伤因子与声发射间的变化规律,分别得到了不同循环加载阶段的各个参数与累计振铃计数的关系,并利用数理统计理论评判了各参数对先期最大值记忆的准确性和稳定性。结果表明,3个试件在点载荷作用下具有明显的记忆效应,参数载荷对先期最大值的记忆准确程度和稳定性好于其他参数。     

双伸缩立柱的有限元分析

为了分析φ340 mm双伸缩立柱的中心过载性能,由能量法推导出静载荷作用下双伸缩立柱液压缸缸内压力公式。根据国家最新关于液压支架立柱加载的试验标准,对φ340 mm双伸缩立柱进行1.5倍额定载荷强度分析、2倍额定载荷强度分析以及大于10 000 kg重物冲击的动态载荷强度分析。经过ANSYS仿真计算,得到了不同加载条件下立柱液压缸的应力及变形云图。结果显示:当对立柱进行2倍额定工作压力加载时,中缸的最大应力值超过材料的屈服强度极限,需进行加强处理。仿真结果可为液压支架立柱的中心过载试验提供依据。     

大型防爆电器外壳的强度计算

大型防爆电器外壳都由薄钢板焊接而成,目前对这类钢板的强度还缺乏合理的计算方法。作者根据这种外壳受爆破力的作用时间短和受力次数少的特点,采用大挠度理论提出了一种计算方法。由理论推导出的计算方法虽较精确,但实际应用时较复杂。因此,又对矩形和其他几种形状的薄板提出了一种近似计算法,并对计算结果进行了验证。     

基于雨流计数法的巷修装置工作机构疲劳寿命预测

为了验证某型巷修装置的工作机构在高频冲击条件下的可靠性,对典型工况下该巷修装置的工作状态进行了分析。得出该工作机构主要工作在破碎锤距离机身最远且钎杆垂直于地面的工况下,并在该工况下通过压力测试仪器获得了各油缸的实时工作压力。通过虚拟样机技术在动力学软件中建立了巷修装置的刚柔耦合模型,利用实际测得的油缸压力转换为油缸力,然后对模型进行了加载与求解,获得了基于实测载荷条件下的大臂和斗杆最大应力节点的应力时程曲线。采用雨流计数法对大臂和斗杆受到的应力载荷谱进行统计分析,然后对幅值作威布尔分布拟合,对均值作正态分布拟合,并研究了幅值和均值的分布规律,发现载荷的幅值和均值彼此相互独立。为得到整个寿命周期内装置工作载荷特征,使其更加贴合工程实际,依据工况作业时间的比例,将采集样本的载荷数据累积频次扩展到1×10⁶次,得到幅值和均值二维载荷谱。并且依据疲劳累积损伤理论,把二维载荷谱转化为8级一维载荷谱,作为疲劳分析的载荷基础。在疲劳分析软件中根据疲劳线性累积损伤理论,利用一维载荷谱,对大臂和斗杆进行了疲劳寿命预测,计算结果均满足10 a以上的设计要求,且基本满足设计的等寿命原则...     

对“减速器地脚螺栓计算法”的几点补充

过去设计时,对减速器的地脚螺栓尺寸大多按经验关系式或凭经验确定,缺少理论根据。“矿山机械”杂志1986年第8期刊登过“减速器地脚螺栓计算法”(以下简称计算法)一文,系统地介绍了减速器地脚螺栓的计算方法,对一些问题从理论上加以阐述。由于我们阅读该文时,还翻阅了一些其它有关资料,特对“计算法”一文提出几点补充,供参考。 1.作用于减速器地脚螺栓和接合面的外力,如不考虑重力和惯性力,主要包括输入轴上的驱动扭矩M_n,输出轴上的阻抗扭矩M_L,输入轴和输出轴上的悬臂载荷Q_1、Q_2,然后     

渐开线斜齿轮的最恶加载精确处理与优化方法

应用有限元分析技术代替传统的机械计算方法,研究了圆柱斜齿轮的轮齿接触应力和载荷分布.在使用UG精确建模的基础上,将模型导入到Patran & Nastran中;根据变形协调条件和力平衡关系建立轮齿面接触分析模型;之后依据实际情况,采用面-面接触的仿真模拟模式,确定危险截面和最恶加载线的位置;在施加300 MPa面载荷的情况下,得到斜齿轮的最大弯曲应力出现在最恶加载线所在轮齿的齿根附近,应力值为208 MPa.最后对齿轮进行了模态分析和轻量化优化,优化结果表明其降低了最恶加载载荷.     

实际工况下采煤机导向滑靴受力及疲劳寿命研究

为了研究采煤机导向滑靴的疲劳寿命,利用Pro/E建立整机的三维立体模型,并将其保存成IGS格式导入ANSYS中。利用实验测得采煤机滚筒的截割数据作为外载荷,进行动力学仿真,得到采煤机导向滑靴的应力、应变的分布规律。利用水流计算法对仿真结果中的导向滑靴受力进行雨流计数与外推,以外推得到的载荷谱作为外载荷,采用ANSYS/n-code软件对导向滑靴疲劳寿命进行计算。研究结果表明:采煤机导向滑靴具有良好力学性能,最小疲劳寿命约为421 d,研究结果为导向滑靴的结构优化及损坏原因分析提供了理论基础。     

基于CSM模型的TBM滚刀的计算力学模型与求解

以岩石断裂力学和CSM预测模型为理论基础,深入分析了全断面岩石掘进机滚刀的破岩机理,并基于实际的施工过程,对滚刀进行了受力分析。通过对CSM预测模型的系统推导,提出了计算滚刀所受到的各个载荷的一般方法,并通过实例计算对滚刀所受载荷进行了量化研究,与实际测量数据进行对比,证明CSM模型可以替代试验方法计算全断面掘进机滚刀的受力情况,为全断面岩石掘进机的性能预测以及滚刀设计提供了理论依据。