采煤机电缆拖拽装置传动链条的应力分析

对采煤机拖拽小车传动系统中的链条进行选型计算,并在此基础上建立了链条的三维模型,针对不同外载荷的作用,应用ABAQUS软件对圆环链进行静力学分析,研究其Mises应力的变化情况。研究结果表明,随着对链条施加载荷的不断增大,链条所受应力最大值呈现线性增加趋势,链环应力集中主要发生在链环内侧,且应力最大值发生在相邻两链环的接触部分,圆环链条两侧直线部分应力较小,圆环曲线部分与圆环直线部分相交点处应力最小,表明链条圆弧段最易发生塑性变形和断裂,研究结果将为拖链小车中链条的故障分析和合理选型提供依据。     

基于刮板输送机扁平接链环的结构分析研究

首先应用有限元分析软件ANSYS对梯齿形扁平接链环的力学简化模型进行计算分析,得出其齿联接部位详细的应力分布情况.然后据此对目前煤矿刮板输送机最为常用的扁平接链环进行动态疲劳电测实验.通过对试件疲劳断裂过程进行分析,得到接链环产生疲劳裂纹的详细演变过程,同时捕捉到接链环产生疲劳裂纹所需的循环次数为18 000次左右.此实验结果的获得为扁平接链环的合理设计及提高疲劳寿命提供了理论与实验依据.     

基于试验数据对刮板链平环疲劳寿命预测

为防止刮板输送机链条平环疲劳失效而引起断链事故发生,文章基于现场试验数据对链条平环疲劳寿命进行预测。以38 mm×137 mm C级型号链环为研究对象,首先对刮板输送机运行过程中链条平环张力变化进行在线监测,测得同一平环的两条直边张力出现明显不均等现象,分别获得两份张力载荷谱作为仿真时载荷数据;然后利用有限元软件对链条平环两条直角边施加不均等载荷进行强度分析,得到链环应力及应变结果云图,找出薄弱关键点;最后基于静强度分析结果,施加经处理后的载荷数据,利用疲劳分析软件Ansys nCode DesignLife对平环进行疲劳寿命仿真分析,仿真结果表明刮板输送机链条平环疲劳寿命为30 750次循环,链轮链环啮合61 500次。寿命结论可为以后刮板链环定期维修、更换、结构优化提供重要参考。     

TH500链环钩低周疲劳失效分析

通过对环链斗式提升机链环钩失效形式和受力情况的分析，揭示了链环钩产生低周疲劳失效的原因，指出了在影响链环钩疲劳寿命的诸多因素中，链环钩与料斗之间的装配间隙是决定其疲劳寿命的主要因素，重新设计的链环钩解决了疲劳断裂问题，说明设计中所采取的措施是有效的。     

基于连续损伤模型橡胶弹性减振元件疲劳寿命分析

基于连续介质损伤力学理论研究橡胶类材料疲劳寿命预测方法,用一阶Ogden应变能函数导出橡胶材料疲劳损伤演化方程,建立以等效应变范围为损伤参量的疲劳寿命预测模型。拟合橡胶材料无切口试样拉伸试验应力应变数据,获得橡胶超弹材料Ogden本构模型参数,通过有限元结构分析得出转臂橡胶球铰在疲劳载荷工况下的主应力分布。应用橡胶超弹材料等效应力计算法则与橡胶材料无切口拉伸试验应力应变数据,提出复杂应力状态下橡胶弹性减振元件等效应变范围计算方法,得出转臂橡胶球铰的等效应变范围。利用所建疲劳寿命模型对橡胶球铰进行寿命分析预测,并通过转臂橡胶球铰台架疲劳试验进行验证,结果显示试验疲劳寿命是预测疲劳寿命的1.96倍,预测精度比较理想。     

螺杆泵定子橡胶疲劳裂纹扩展寿命预测

对非线性弹性断裂能量释放率和裂纹扩展速度的关系进行研究,建立了橡胶材料的疲劳裂纹扩展寿命预测模型.对带有预制切口的橡胶试件进行疲劳试验,试验疲劳寿命与理论预测疲劳寿命误差值为8.72%,验证此法预测螺杆泵定子橡胶的裂纹扩展寿命是可行的.对螺杆泵进行有限元计算和力学分析,确定螺杆泵最大等效应力和最小等效应力,进而计算螺杆泵各段模型危险疲劳位置的应变能释放率范围,预测螺杆泵定子橡胶的疲劳扩展寿命,并与螺杆泵实际寿命基本吻合,为螺杆泵疲劳寿命的预测研究提供了具有一定实用性的理论及方法.     

应变能—内应力干涉模型的多轴高周疲劳研究

塑性应变能使材料微观组织结构发生不可逆变化而引起等效宏观应力,该应力随循环加载而增大。假定该应力的一种分布函数,将疲劳极限以上加载等效为塑性应变,建立了塑性应变与加载应力成线性关系的表达式,由此得到循环加载的塑性应变能。导出其最大应力与外加应力叠加达到材料本征断裂应力时的裂纹成核寿命,并由微裂纹引起上述两部分应力变化,得到继续加载直至宏观裂纹出现的疲劳寿命。所建立的多轴疲劳寿命公式由三个材料参数表达,并通过单轴疲劳试验数据确定。初步研究表明,该模型对所引用的多轴疲劳试验数据有很好的预测能力。     

橡胶弹性减振元件疲劳裂纹扩展寿命分析

对NR68橡胶纯剪切试样进行疲劳裂纹扩展试验,结果表明裂纹扩展率与撕裂能之间存在幂率关系.基于疲劳累计损伤理论,以撕裂能范围为损伤参量,建立橡胶疲劳寿命预测模型.对NR68橡胶裂纹扩展试验数据进行回归分析,拟合得出模型参数.综合应用有限元结构分析方法、橡胶材料等效应力计算方法和橡胶单侧切口拉伸(Single edge notched tensile,SENT)试样拉伸试验的应力应变数据,提出橡胶弹性减振元件撕裂能范围的计算方法,从而将弹性减振元件在复杂应力状态下的疲劳寿命问题转化为单向应力状态下橡胶材料的疲劳寿命问题.利用所建模型对锥形橡胶弹簧的疲劳寿命进行分析预测,并通过锥形橡胶弹簧台架疲劳试验进行验证,结果显示预测疲劳寿命是试验疲劳寿命的1.33倍,预测精度比较理想.     

基于HyperWorks软件的通过预拉伸提高矿用链条疲劳寿命的研究

随着煤矿机械装备技术水平的发展,对矿用链条的可靠性要求也逐步提高。在实际工况中,链环会因关键部位应力过大而导致疲劳寿命降低。本文提出链条出厂前增加预拉伸工艺以提高疲劳寿命,并使用大型有限元分析软件Hyperworks对此过程进行模拟。模拟结果证明,在实际工况下,经过参数恰当的预拉伸后的链环,比未经预拉伸后的链环关键部位的应力却有所降低。     

奔驰桥轮边减速器齿轮疲劳寿命预测

采用计算机辅助工程(CAE)技术来估计奔驰桥轮边减速器齿轮的疲劳寿命。首先运用UG对其行星轮、太阳轮、行星架进行建模并装配;其次在ADAMS中将Hertz接触理论嵌入仿真模型,在齿轮之间施加接触力,实现齿轮啮合的动态实时仿真,并得到其载荷谱;接着将实体简化模型导入MSC.Patran/nastran中进行有限元分析,获得模型的应力应变分布;最后,将载荷谱和应力应变分布导入MSC.Fatigue进行疲劳寿命计算。通过疲劳分析得到轮边减速器齿轮疲劳寿命的分布情况和最危险点的寿命值,该方法和结论对设计汽车的轮边减速器具有指导作用。