基于载荷重构理论下采煤机截齿疲劳寿命分析

为研究采煤机截齿在实际工况下的疲劳寿命情况,采用解析延拓原理对实验测出的截齿三向力进行载荷重构,利用共轭梯度法对重构函数迭代求解。运用Ansys workbench瞬态动力学对采煤机滚筒进行动力学分析,并将得到的重构载荷以时间序列形式加载到截齿上,将结果文件导入ncode中进行截齿和齿座的寿命预测,仿真结果表明:零件寿命最小区域出现在齿座和滚筒叶片的焊接处,说明滚筒截齿在截割煤岩的时候,齿座与叶片的焊接处所受的应力大,存在应力集中现象,焊接后应消除残余应力并作打磨处理。     

掘进机截齿振动疲劳寿命预估与参数优化

为了确定掘进机截齿的振动疲劳寿命和影响因素,根据截齿的力学模型,建立其动力学方程,计算加速度响应谱,并将其作为截齿振动的激励;依据Miner疲劳损伤原理,借助Workbench对其有限元模型进行模态分析、随机振动分析、响应谱分析,获取截齿的振动应力云图,确定其应力范围为(2.713 2×10⁶)～(1.703 5×10¹⁰)Pa;将分析数据导入nCode模块中分析截齿的振动疲劳寿命,发现位于锥面区域截齿寿命最长,圆弧区其次,柱面区域最低。针对柱面区域振动疲劳寿命较低的截齿,采用粒子群多目标优化算法,以截齿转角为优化目标,获得了最优转角值,可使该区域截齿振动寿命提高一个数量级。最后,通过截齿载荷灵敏度分析,确定载荷频率变化是影响截齿疲劳寿命的重要因素。所得结论对于优化截齿排列图、提高掘进机截齿使用寿命具有重要参考意义。     

悬臂式掘进机镐形截齿磨损应力分布影响因素研究

为进一步探究悬臂式掘进机镐型截齿的磨损问题,以某镐型截齿为研究对象,从应力分布角度着手,分别探究齿尖锥角、截割速度和截割深度对应力分布的影响,确定该镐型截齿的最优参数组合为截齿锥角75°,截割速度2.0 m/s,截割深度30 mm。在此基础上,将优化后的镐型截齿参数组合应用于实践,结果显示,截齿寿命显著提升,证明截齿磨损问题得到有效改善,表明此研究具有一定的现实意义。     

不同工况下采煤机镐形截齿受力分析

为延长采煤机截齿的使用寿命,提高采煤机截齿工作的稳定性,介绍了采煤机截齿截煤机理,分析了镐形截齿截煤时的受力情况,并重点研究了截齿刀头未磨钝、刀头磨钝以及刀头脱落等不同工况下,截齿的截割受力情况,借助有限元仿真分析了截齿实际受力情况。研究结果可为截齿的设计、生产以及日常使用提供参考。     

采煤机镐形齿随机载荷的算法分析

通过对采煤机镐形齿截割不同煤层时截齿随机载荷算法的分析,建立了镐形齿负荷的数学模型,从而为镐形齿随机载荷的计算机模拟打下基础.     

采煤机镐形截齿失效原因有限元分析

对采煤机镐形截齿的截割过程和受力特点进行了充分研究,并由此建立了截齿的有限元分析模型,通过对正常工况、齿头局部碎裂工况和齿头脱落工况下截齿各部分有限元分析结果的讨论,得出了一系列对截齿的维护和设计具有重要指导意义的结论。     

振动载荷下薄板疲劳寿命预测

为避免因时域信号过长而无法加载的情况,采用传递函数理论进行应力危险部位处应力功率谱密度仿真与实验验证。根据带宽系数确定Dirlik的寿命预测方法,结合S-N曲线进行基于功率谱密度下的疲劳寿命预测,并通过时域法进行寿命结果验证。结果表明:Dirlik方法寿命结果和时域法相对误差较小,寿命预测方法准确,为提高汽车零部件的疲劳寿命精度研究提供参考。     

镐型截齿不同角度对掘进机截割性能的影响研究

镐型截齿在截割头上进行安装时的切削角及倾斜角对截齿的截割性能具有重要的影响作用,采用有限元仿真分析的形式,对不同的切削角及倾斜角的截割阻力进行分析。结果表明,在切削角度为45°、倾斜角度为15°时截齿作用的截割阻力最小,截齿的截割性能最好,在煤岩的截割过程中应尽量选取最优的角度,提高掘进机的效率。     

采煤机镐形截齿不同工况下受力和强度的分析

在分析采煤机截齿截煤机理的基础上,对采煤机镐形截齿截煤受力进行分析计算,并针对截齿刀头未磨钝、刀头磨钝、刀头脱落三种实际工况条件,对截齿受力进行分析,通过有限元仿真对其强度进行分析,为截齿的设计、制造以及使用提供依据,从而提高截齿使用寿命和工作可靠性。     

实测载荷驱动下挖掘机动臂的疲劳寿命研究

针对挖掘机工作装置疲劳分析中由于复杂载荷难以模拟而导致结果误差大的问题,提出一种完全由真实载荷驱动的工作装置疲劳寿命研究方法,为工作装置结构设计提供了依据.以20t挖掘机为研究对象,采用D-H(Denavi-Hartenberg)法建立挖掘机工作装置动力学模型,并根据传感器记录的挖掘过程中各液压缸压力和位移的变化曲线结合力平衡方程得到动臂各铰点的真实工作载荷,再应用疲劳分析软件对动臂进行疲劳分析,获得寿命云图.研究结果为挖掘机工作装置的结构设计提供了参考依据.     

仿蜣螂虫凹坑形镐形截齿的设计与研究

采煤机截齿齿体的耐磨性能直接影响截齿的使用寿命。在分析对比了现有的截齿齿体耐磨技术的基础上,通过对仿生学中凹坑形非光滑表面的耐磨机理分析研究,设计出了一种齿体带有凹坑形非光滑表面的截齿齿体结构,并进行了模拟的摩擦磨损试验。通过对16种不同参数凹坑结构的摩擦磨损试验结果研究表明,凹坑形非光滑表面结构的耐磨性相对于光滑表面有显著的提升,并通过正交试验分析了凹坑形仿生非光滑结构各参数对耐磨性的影响。     

基于响应面法镐型截齿截割力的预测

为了减少试验,提高采煤机镐型截齿的使用寿命,准确预测镐型截齿三向力,文中采用了数理统计的RSM进行分析.为保证RSM应用的精确性,对镐型截齿进行试验并提取关键数据.为了研究截齿转速、切割角度及切割深度与截齿切割力的关系,采用RSM中的CCD法设计了20组试验,基于SAS软件在置信度为95％条件下进行试验数据拟合,得到切...     

镐形截齿钎焊层力学性能研究现状与不足

镐形截齿钎焊层力学性能直接影响硬质合金头的焊接质量。国内外学者对钎料选择和钎焊工艺及过程控制对焊接接头力学性能的影响研究较多,在计算机软件模拟静力学或动力学作用下钎焊层力学性能研究较少。总结研究现状与不足,寻找准确研究方向是非常必要的。     

变幅载荷下疲劳寿命预测及其模拟结果

预测了变幅载荷下给定存活率的疲劳寿命,并用蒙特卡洛法模拟变幅载荷下疲劳试验进行了验证。结果表明,变幅载荷下疲劳寿命的预测结果和模拟结果服从对数正态分布,且两者符合很好。这一结果与文献「１,２」中的结果相一致。     

调质45钢变幅载荷下疲劳寿命预测

通过调质 45钢的超载实验及变幅疲劳实验 ,进一步验证作者提出的变幅载荷下疲劳寿命及其概率分布预测方法的适用性。实验结果及分析结果表明 ,调质 45钢切口件的超载效应因子 Z=0 ,从而可不必考虑载荷顺序效应 ,而直接采用 Miner法则和恒幅下的疲劳寿命曲线表达式进行预测 ,且实验结果与预测结果吻合很好     

随机振动载荷下机械零部件疲劳寿命预测研究

针对机械零部件疲劳寿命预测准度较低的问题,提出一种随机振动载荷下机械零部件疲劳寿命预测方法.对随机振动载荷下机械零部件开展疲劳分析,根据机械零部件的应力/应变响应,获取一定范围内的机械零部件疲劳部位应力功率谱密度函数.基于累计损伤理论和S-N曲线,进一步估算出随机振动载荷下机械零部件疲劳寿命,实现机械零部件寿命预测研究.实验结果表明,该方法的应力功率谱密度与实际结果一致,在不同振幅及预压量下的机械零部件疲劳寿命预测结果均较为准确,验证了该方法的可靠性高.     

掘进机截齿性能研究

为提升掘进机截齿的性能,基于不同合金头直径、不同合金头埋深,以及不同齿体头部耐磨层的截齿,进行掘进机截割试验.结果 表明:合金头直径越大,合金头埋深越大,掘进机截齿的性能越好;有耐磨层的截齿相比无耐磨层的截齿,性能更佳;相比齿头车削部分齿体后再进行耐磨层堆焊填充的截齿,齿头直接熔覆耐磨层的截齿使用寿命更长,截割单位体积...     

位移载荷作用下U形波纹管的疲劳寿命研究

金属波纹管膨胀节是受热管网和设备进行热补偿的关键部件之一,具有一定的使用寿命,位移载荷会使波纹管产生超过屈服强度的应力,出现疲劳损伤,当累积损伤达到一定程度,波纹管就发生失效.对波纹管在内压及位移共同作用下进行疲劳寿命试验研究,结果表明,对称循环位移下波纹管的疲劳寿命最高,单侧压缩位移下波纹管的疲劳寿命最低,建议对膨胀...