刨煤机不同位置刨刀的载荷模拟研究及其强度验证

刨刀是刨煤机落煤的执行工具,其工作载荷直接影响刨煤机的刨削能力和生产效率。为研究刨煤机的载荷特性,基于Matlab和VC开发出了刨煤机载荷计算程序,可根据不同模拟煤层的赋存条件,计算出不同位置刨刀的随机载荷;基于仿真软件Adams,对不同位置刨刀进行模拟,并对其进行了强度验证。通过分析得出:在相同截深时,不同位置刨刀的载荷具有随机性,其中,短腰刀的三向载荷均值与标准差最小,与其他位置的刨刀相比受力较稳定均匀,其次为长腰刀、顶刀、底刀;随着刨削深度的增加,刨刀所受的三向力均有不同程度的增大,当刨深超过一定值以后,刨削阻力会出现明显的增大;当刨刀间距超过一定截线距时,刨削力急剧增加;刨刀在工作过程中,长、短腰刀所受最大应力分别位于刀体薄厚位置过渡连接处和刀体与片状合金头镶嵌处,主要失效方式为断裂和磨损;顶刀和底刀在与刀座连接部分做倒角处理可缓和应力集中。分析结果为研究动载荷作用下刨刀可靠性及其结构优化设计提供了理论依据。     

随机载荷作用下刨煤机刀座动态特性及疲劳寿命分析

为研究刨削过程中刀座在随机载荷作用下的动态特性及其疲劳寿命,根据BH38/2×400型刨煤机应用煤层煤样性质结合刨煤机结构及其运动参数,利用项目组编制的"刨煤机设计计算系统"软件计算出了刨刀受到的随机载荷,并将刨刀所受载荷施加给刨煤机多体系统模型进行仿真。仿真得到了刀座在工作过程中的动应力及变形情况,通过对刀座应力信息进行雨流计数处理预测出刀座的疲劳寿命。研究结果表明:在与煤发生复杂力学作用下,刀座受力具有非线性的特点;刀座矩形通槽与刨刀背脊接触位置以及刨刀安装方形螺钉所在位置承受较高动应力;采用雨流计数法对刀座累积疲劳损伤进行分析,预测得到刀座疲劳寿命约为475. 7 d;通过对刨削试验测得的刨削阻力与计算值进行比较,结合刨煤机实际应用情况,验证了仿真结果的准确性。     

随机模拟在公差分析中的应用

随机模拟在公差分析中有着重要的应用。主要介绍了用线性同余法产生随机数的基本原理,讨论了在(0,1)区间上生成均匀分布的随机数和其它常用分布随机数的基本方法与步骤及部分实现代码。     

推土机履带链轨节随机载荷分析

湿地推土机与普通履带式推土地机所不同的只是采用了宽幅三角履带板并加大了履带中心距。用户反馈的信息表明,目前湿地推土机履带链轨节普遍存在早期断裂失效现象。本文对两种推土机履带链轨节的随机载荷进行了分析和对比,从而为分析失效原因,改进产品设计提供了一个基本依据。     

随机疲劳载荷谱

一、概述疲劳破坏是机械构件中常见的现象,据统计机械中约有80%的零部件损坏于疲劳破坏,因此对构件可靠性及使用寿命的研究就至关重要。     

刨煤机煤岩刨削破碎数值模拟研究

为研究刨煤机刨刀刨削煤岩的破碎过程及其影响因素,采用数值模拟方法对刨削过程进行分析,鉴于煤岩为非均匀介质,对煤岩图像进行识别,采用图像重构方法建立煤岩三维模型,增加了模拟的准确性,为有限元的非均匀物质三维建模提供新的理论和方法,得到更准确的模拟仿真数据。通过模拟不同工况下刨刀的破煤过程,得到刨刀与模拟煤壁的接触力。研究结果表明:随着刨削深度的增加,刨刀受力增加,受力逐渐趋于稳定,但由于煤质的变化,力在一个稳定值附近上下波动;刨削速度对刨刀载荷的影响不大;煤岩坚固性系数越大,刨刀模拟载荷越大。     

随机载荷下内燃机轴系动力可靠性分析

综合考虑内燃机轴系激振力矩随机性以及刚度非线性的影响,建立轴系扭纵耦合非线性动力学模型,利用虚拟激励法求解轴系的随机响应,并基于首次超越破坏准则,分析了轴系在随机载荷作用下的动力可靠性。仿真计算结果表明,平稳随机激励的动力可靠性要高于非平稳随机激励,纵向振动、发火间隔角、随机激励的强度和传递路径对轴系动力可靠性均有一定的影响。     

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.     

皮带秤模拟载荷检验的技术分析

本文介绍了我国皮带秤模拟载荷检验技术的发展过程,为维持皮带秤使用中的准确性,人们千方百计不断地探讨、摸索,采用各种不同的模拟方法来检验皮带秤,试图以简捷的检验方法替代繁琐的实物检验。随着科学技术不断地进步,皮带秤模拟载荷检验技术由手动、半自动发展到现在的全自动。从皮带下面模拟载荷检验到皮带上面模拟载荷检验,从空皮带模拟载荷检验到载料皮带模拟载荷检验,走过了一个艰辛的历程。皮带秤检验的准确性长期以来困扰着用户和生产厂家,文中分析了检验中存在的问题和使用现状以及今后的发展趋势。新型模拟载荷检验装置的研制,更新了皮带秤检验技术的观念,提高了皮带秤模拟载荷检验的置信率。从理论分析研制到现场实际数据测试证明,可给用户提供可信的直接替代实物的检验技术。     

铝合金自行车的随机载荷谱

本文对铝合金自行车的随机载荷谱进行了采集和编制,一方面对同类产品的现代化设计具有直接意义,另一方面也为其它机械产品的试验和设计提供参考。     

随机载荷疲劳强度研究的方法

随机载荷是工程实践中大量遇到的实际情况,也是近年来疲劳研究涉及的主要对象。本文简述了随机载荷下疲劳研究的一般方法,介绍了目前这类研究中广泛运用的一些基本概念,并在此基础上介绍了国外近年来提出的一种结构疲劳寿命分析方法:局部应力—应变法。     

刨煤机刨链预紧力的计算方法及其对刨煤机能耗的影响

刨链预紧力是影响刨煤机运行的重要工况参数。分析刨链预紧力对刨煤机运行的影响,得到了刨削时和空行程时刨链预紧力及预紧力选取范围的计算公式。考虑刨链绕经链轮时曲线阻力的影响,采用逐点张力法得出刨链总牵引力的计算公式。定量分析了预紧力变化对刨链总牵引力及刨煤机能耗的影响,结果表明:预紧力增加,刨煤机能耗明显增大。并通过自制的刨煤机试验台,对空行程时不同预紧力条件下的刨煤机功率进行测试,试验结果更加说明了预紧力对能耗的显著影响。为合理选取刨链预紧力、刨煤机设计和使用中的节能降耗提供理论基础。     

刨煤机系统固有频率特性分析

考虑刨链焊接热效应对刨煤机系统固有频率的影响,基于ANSYS有限元软件对刨链焊接及其热处理过程进行了仿真分析,得到了两种情况下的残余应力分布规律。同时求解出了两种情况下刨链刚度值并与试验进行了对比。采用MATLAB软件对刨煤机系统固有频率进行求解,得到系统6阶固有频率值及特征值。研究结果表明:随着刨头的移动,系统固有频率呈现先降低后增大的趋势,且焊接热效应对系统固有频率产生较大的影响。     

刨煤机刨头的稳定性分析

随着煤层开采厚度的增大,刨煤机刨头的高度相应增大,刨煤时,煤壁的作用力使刨头出现不稳定的情况。通过对刨头的受力以及刨头稳定性的影响因素进行分析,得出刨头高度和刨削深度是影响刨头稳定性的重要因素的结论,并结合实例得到了刨头高度和刨削深度的影响规律。研究结果为确定刨头支撑架的安装高度提供了理论依据,为进一步采取措施提高刨头的稳定性提供了理论基础。     

随机载荷下燃油泵托架疲劳寿命仿真分析

针对一类含橡胶减振垫燃油泵托架出现疲劳断裂的现象,研究利用数值仿真技术预测结构疲劳寿命的方法。应用有限元法和随机振动理论计算结构随机振动响应的各种统计参数,采用Miner累积损伤理论预测疲劳寿命。重点讨论了有限元模型中系统阻尼和橡胶垫刚度等关键参数的确定方法,并利用优化技术实现有限元模型修正的自动化。计算结果表明动态随机激励环境下存在严重的局部应力集中是造成托架损坏的主要原因。仿真结果和随机振动试验结果吻合,证明利用数值仿真技术预测此类产品的疲劳寿命是可行的。     

钢坯剪断机液压模拟载荷设计分析

液压装置模拟钢坯剪断机载荷在国内还未见报道，它很好地反映和模拟了载荷。本文介绍了这个装置的工作原理方案和系统仿真分析。     

浓缩随机载荷谱试验研究

用运输机类型的随机谱载对中间有圆孔的LY12CZ试件进行裂纹形成和扩展试验，然后分别用两种浓缩谱进行试验研究。结果表明在裂纹的形成和扩展阶段对寿命起主要作用的参数影响是有明显差别的。特别是运输机谱中的地-空-地循环，在裂纹扩展的公式中对裂纹形成寿命的贡献估计不足。根据疲劳的材料常数对裂纹扩展的材料常数进行修正得到的计算结果与原谱的试验结果相当吻合。     

随机形式的合成塔疲劳载荷谱

本文统计了某厂两台合成塔共十二年逐时纪录的十万多个载荷波动数据,用雨流法计算机程序进行了计数处理。统计分析表明,载荷幅值服从对数正态分布。为了更精确地模拟实际载荷历程,以便进行疲劳试验及计算疲劳裂纹的形成及扩展寿命,编制了有别于程序块谱的随机形式的疲劳载荷谱。     

随机载荷下疲劳寿命的估算

复杂随机载荷下疲劳寿命的评估，一直是工程上所关心的问题之一。在设计阶段，通常难以确定详细的应力历程，因而也无从进行循环计数和累计损伤。本文基于传统的疲劳设计思想和概率分析方法，综合考虑平均应力的影响和疲劳寿命固有的分散性，研究了宽带随机载荷作用下疲劳寿命的估算问题