薄煤层采煤机截割部动态特性仿真研究

为研究某薄煤层采煤机截割部截割煤岩时的动态特性,建立了该型采煤机截割部的刚柔耦合模型,根据采煤机主要技术参数及其工作机构截齿排列方式,基于实际工况计算出截割韧性煤时采煤机截齿受到的瞬时冲击载荷,并将其作为外部激励施给模型进行仿真。通过仿真得到截割部的动态响应,发现了采煤机截割部设计上存在的问题:如滚筒在垂直方向上振动较为剧烈,摇臂壳体伸出端颈部动应力较大等;识别出系统的主要模态参数以及容易被激发的振型,发现滚筒及壳体模态动能较大。根据仿真结果对壳体进行了局部结构改进,改进后壳体的力学性能得到显著改善,提高了壳体工作的可靠性。     

采煤机截割部振动特性分析

采煤机在工程过程中承受着复杂的载荷冲击,这会使得采煤机截割部出现复杂的振动现象,这种复杂的振动现象一方面会增加螺旋滚筒、摇臂壳体和齿轮传动机构等部件的工作负担,另一方面也会对采煤机的截割性能造成影响。为研究采煤机截割部的工作稳定性,采用集中参数建模法建立采煤机的竖直方向和水平方向振动数学方程,并利用Matlab对其进行求解,得到截割部外载荷作用下,处在不同工作角度时的时域和频域振动特性规律,然后利用刚柔耦合混合建模的方法,建立截割部的三维模型,利用Adams和Ansys联合对截割部的负载进行了动力学仿真分析,得到采煤机截割部动态响应。为研究采煤机截割部的动力学特性提供了新的方法,分析结果为改进采煤机截割部设计、提高其工作稳定性提供了依据。     

采煤机截割部壳体振动特性分析

为避免采煤机截割部壳体在采煤过程中受载荷作用而发生共振,利用Solidworks建立了截割部壳体的模型,并将其导入ANSYS Workbench进行模态分析.本文在分析了截割部系统存在的各种振动频率的基础上,利用模态分析结果对壳体进行振动特性分析和讨论,并对采煤机截割部壳体的结构进行了优化,有效的避开了截割部系统所存在的各种振动频率.研究表明:截割部传动系统和壳体结构的设计都会影响壳体最终的受振情况.此项研究为截割部的进一步改进提供了依据.     

新型薄煤层采煤机截割部建模与仿真研究

基于Pro/E、MATLAB、ANSYS、ADAMS和NSOFT软件构造的协同仿真平台,建立了某煤机公司开发的新型薄煤层采煤机截割部刚柔耦合模型并进行动力学仿真,得到采煤机截割部关键零件的应力应变情况,发现壳体和行星架局部出现较大的动应力,结构优化后其应力分布较为均匀,力学性能得到明显的改善;利用NSOFT对截割部输出轴进行疲劳寿命分析,找到其易发生疲劳损坏的薄弱环节。分析结果为采煤机性能改进和结构优化提供了量化依据,缩短了设计周期,具有较高的实用价值。     

薄煤层采煤机摇臂壳体的瞬态动力学分析

以某煤机公司设计的含硫化铁矿结核体的薄煤层采煤机摇臂壳体为研究对象,基于Pro／ENGINEER建立了采煤机截割部的三维实体模型,并应用有限元分析软件ANSYS与多体动力学仿真软件ADAMS之间的双向接口,实现了考虑柔性体对机械系统动力学行为的影响;基于MATLAB软件生成了螺旋滚筒的瞬时负载文件,并将其导入ADAMS环境下的采煤机截割部刚柔耦合虚拟样机系统中,解决了含硫化铁矿结核体薄煤层采煤机截割部的输入实现问题;利用ADAMS的载荷文件对摇臂壳体进行了瞬态动力学分析并得到了基于精确动力学仿真结果的应力应变结果,发现了采煤机摇壳体设计上存在的问题,并对薄弱环节进行了优化,提高了产品质量,研究成果具有重要的理论意义和实用价值。     

采煤机截割试验台振动分析及优化

采煤机工作环境复杂、恶劣,振动情况严重,导致采煤机工作可靠性和使用寿命降低。通过建立煤岩截割试验台,采集采煤机割煤状态下的实验数据,进行分析处理,利用Pro/Enginer建立采煤机壳体的三维模型,通过有限元软件ANSYS对壳体进行柔性化处理,利用ADAMS/Vibration模块对壳体进行自由振动和受迫振动特性分析。研究结果表明:引发壳体振动的主要原因为系统第二阶模态容易被外载荷激发,提出增大支撑耳处圆弧半径,增大调高油缸系统刚度的方法减小振动,为截割部结构的改进优化提供依据。     

薄煤层采煤机截割部可靠性分析

结合"含硫化铁矿结核体薄煤层采煤机截割部可靠性研究"项目对采煤机截割部液压调高系统和壳体工作的可靠性进行了研究.利用Pro/E、MATLAB、ADAMS、ANSYS、NSOFT构造的协同仿真环境,对摇臂系统进行多体动力学与运动学仿真;基于ADAMS/Hydralllic对截割部液压系统进行了溢流压力校核并对壳体进行了强度分析,根据分析结果对壳体的结构进行了优化;并对优化后的壳体进行了疲劳寿命分析,保证了全国首例富含硬结核体的薄煤层采煤机的成功研制.     

采煤机截割部工作稳定性研究

为研究采煤机截割部的工作稳定性,利用Matlab、Pro/E、ADAMS和ANSYS联合构造的仿真平台建立截割部的刚柔耦合动力学模型。基于ADAMS/Vibration模块对采煤机截割部进行强迫振动分析,获取系统主要模态能量分布及各阶模态的动态响应特性,对壳体的振动特性及其对传动系统的影响进行分析。分析结果为改进采煤机截割部设计、提高其工作稳定性提供了依据。     

薄煤层采煤机新型截割传动部的研制

对薄煤层采煤机的结构特点进行了分析,在此基础上研制了双电动机驱动的截割传动部,并对其结构特点进行了介绍。     

采煤机截割部振动特性分析及传动系统优化

基于Pro/E、ADAMS、ANSYS及MATLAB多款软件联合仿真,建立了新型平行轴齿轮传动的采煤机截割部刚柔耦合模型,应用ADAMS/Vibration模块对其进行振动分析,通过观察系统的主要振型获知截割部的各激励源不会激发截割部系统发生共振,但观察系统第33阶振型,发现在截割部质心附近,出现了较大的扭转振动,为了提高该采煤机截割部的稳定性,对其传动系统进行了优化,结果表明:优化后截割部质心处x、y、z3个方向上的加速度响应幅值分别降低了74.2%、64.83%、7.02%,扭转振动明显减小,其他测试点振动幅值也都明显减少,此外壳体的自由模态和约束模态的变形幅值也得到明显改善,分别减少了95.9%和93.98%,优化效果显著。     

电牵引大功率采煤机截割部的改进设计

采煤机在使用过程中已经远远不能满足生产的需求,尤其是截割部出现故障的频次越来越高,阻碍了井下的正常生产,因此针对某矿MG400/940-WD型采煤机截割部在使用过程中出现的壳体变形、高速端轴承损坏以及传动噪声大的问题,进行了相应的改进设计,并确定了截割部的传动方式及电动机形式,改进了摇臂的结构。实践表明,通过上述改进设计后的截割部使用效果良好,提高了采煤机的回采效率。     

采煤机双电机截割部壳体预应力模态分析

采煤机双电机截割部壳体不但支撑滚筒截割煤层,而且是传动系统的箱体,壳体的变形必然影响传动装置的运行,利用三维建模软件Pro/E建立截割部壳体的实体模型,并结合Workbench对壳体进行预应力模态分析,结果表明了该采煤机截割部壳体在受载过程中的薄弱环节及其各阶固有频率,为双电机截割部壳体的进一步改进及其优化设计提供了依据。     

采煤机截割部摇臂壳体力学及模态分析研究

针对采煤机截割部摇臂壳体的动力学特性要求较高的问题,运用有限元软件ANSYS建立三维结构模型,在复杂工况下进行瞬态动力学及振动分析,得到模态振型图及位移响应变化曲线。结果表明,采煤机截割部摇臂壳体的前六阶非零模态振型的总变形满足力学性能要求,在一定载荷作用下的瞬态动力学分析中,应力及位移变化云图符合动力学变化规律。该结果为采煤机截割部摇臂壳体的正常运行及优化设计提供参考价值。     

薄煤层采煤机截割部可靠性分析

利用MATLAB、Pro/e、ANSYS、ADAMS四款软件联合构建了某煤机公司的薄煤层采煤机截割部刚柔耦合仿真环境,对摇臂系统进行多体动力学与运动学仿真,并对壳体进行了强度分析,根据分析结果对壳体的结构进行了优化,为提高该产品的可靠性提供了依据,降低了新产品的研发成本与时间。     

基于双向耦合的采煤机截割部振动特性研究

为研究采煤机截割含夹矸煤岩过程中的振动特性,采用EALINK软件实现EDEM-ADAMS双向耦合,以考虑煤岩变形对截割过程的影响;将摇臂壳体进行柔性化处理,基于耦合结果在ADAMS/Vibration模块中进行采煤机截割部受迫振动分析.结果 表明:采煤机螺旋滚筒在竖直方向的振动加速度大于采煤机牵引及滚筒截深方向的振动加...     

采煤机截割系统壳体设计可靠性研究

通过对采煤机截割部件进行受力分析,用三维制图软件SolidEdge建立了采煤机截割系统壳体三维模型,并对工况下截割系统壳体进行了仿真分析;针对仿真结果进行了应力分析,并对应力集中点加强板进行了改进,同时对截割系统中壳体铸造材料的机械性能进行了说明,从受力情况和材料性能两方面进行了壳体设计可靠性的研究。     

采煤机摇臂传动系统关键部位有限元分析

为准确掌握采煤机摇臂传动关键部件在实际截割过程中的受力及振动情况,以MG900/2400采煤机为例,在分析其摇臂传统系统结构的基础上,基于Pro/E建立三维模型并导入ANSYS软件对摇臂传动系统中齿轮的应力变化和摇臂壳体的振动情况进行仿真分析,为优化并提升采煤机摇臂传动系统的可靠性奠定扎实的理论基础。     

新型采煤机截割部行星轮系强度分析

以新型薄煤层采煤机截割部行星轮系为研究对象,依据多体动力学理论,建立了采煤机截割部的刚柔耦合模型,并对其进行动态仿真分析,得到了行星轮系各零件的应力和变形情况。对系统中的薄弱零件太阳轮和行星架进行了结构改进,改进后太阳轮齿面最大啮合应力减小了423.26 MPa;行星架的应力集中现象基本消除,疲劳寿命明显提高至次8.302 2×107。该研究方法可用于大型机械行星轮系的结构设计及优化,有助于及早发现系统中的薄弱环节,降低研发和制造成本。     

基于ADAMS动力学的采煤机截割部结构性能研究

基于采煤机截割部基本结构,构建采煤机截割部三维仿真模型,并采用ADAMS软件对采煤机截割部结构性能实施动力学分析,并根据仿真分析过程针对采煤机截割部中的关键部件调高油缸进行优化设计,最后将调高油缸优化设计方案应用于工程实践,检验优化设计方案的有效性。     

含间隙的采煤机截割部传动系统的非线性动力学特性研究

为研究含间隙的采煤机截割部传动系统的非线性动力学特性,建立了考虑齿侧间隙的采煤机截割部齿轮系统动力学模型,并确立了模型中啮合刚度和阻尼的函数关系,运用变步长的Runge-Kuatt方法对动力学模型进行数值仿真,研究齿侧间隙对采煤机截割部传动系统各齿轮副啮合力的影响,结果表明:齿侧间隙增加了各齿轮副啮合力的变化量以及啮合频率倍频的幅值,齿侧间隙增大会增加啮合力的波动幅度会引起传动过程中的很大冲击力,加速齿面的磨损,同时齿侧间隙还会使齿轮由于过载而在齿轮中产生断齿。提高采煤机截割部齿轮传动系的稳定性与使用寿命,应降低其扭振程度与缩小齿侧间隙。本研究对齿轮传动系统的优化设计与研究提供理论基础。