钎料层厚度对两种不同截齿工作过程接头应力的影响

为了探究镐型截齿的硬质合金头脱落现象,针对普通截齿与耐磨截齿,研究镐型截齿工作过程中的钎焊接头应力分布情况以及钎料层厚度对接头应力的影响特征。利用ANSYS软件,分别建立普通截齿与耐磨截齿的弹塑性热力学模型,对两种镐型截齿进行热-结构顺序耦合分析,得到其钎焊残余应力分布,用实验验证模型正确性。将截齿破岩时的工作温度及外部载荷施加到钎焊残余应力模型上,仿真得到镐型截齿工作时钎焊接头的应力分布规律。分析结果表明:①未工作状态下,两种镐型截齿的钎料层与硬质合金头交界面处均出现最大钎焊残余应力,容易发生因热应力过大导致的钎缝开裂。②工作状态下,截齿的径向路径上,普通截齿与耐磨截齿的钎焊接头应力最大值近乎相等,均达到210 MPa左右,但其最大应力出现的位置不同,分别位于钎料层与刀体的交界面以及钎料层与硬质合金头的交界面处;轴向路径上,两种镐型截齿的应力最大值相差不大,且均出现在钎焊接头外表面处。耐磨层对镐型截齿整体应力的分布影响不大,但却使得镐型截齿最大应力出现的位置发生了偏移,使得镐型截齿硬质合金头脱落的危险位置发生变化。③普通截齿与耐磨截齿均在钎料层厚度为0.1 mm时得到接头应力最小值,此时镐型截齿钎焊接头的连接性能最好。     

镐形截齿合金头焊接处的应力分布规律研究

利用有限元软件Abaqus对镐形截齿受载时的应力分布进行了计算,得到了截齿应力分布的规律,为截齿的改进设计提供依据。利用耦合接触算法模拟合金头与齿身之间的焊接,得到接触区域的应力分布规律,为镐形截齿的加工制造提供一定的指导作用。研究方法和结果对提高截齿的可靠性和延长使用寿命具有重要的意义。     

基于ANSYS采煤机截齿结构改进设计及应力分析

截齿是采煤机械工作机构重要截割部件,为分析截齿结构对其受力及强度的影响,在对现有截齿结构改进设计的基础上,建立了外包式和内嵌式2种不同结构截齿的力学仿真模型并对其进行有限元分析,探讨了其应力和应变的分布规律。仿真结果表明:2种截齿的最大受力位置都在齿尖位置,与实际生产中截齿的破坏位置一致;与内嵌式截齿相比,外包式截齿所受应力较小且分布均匀;焊接处较为隐蔽不易被破坏,有利于降低磨损,增大使用寿命,提高生产效率。仿真结果为截齿的选择和设计提供了一种新的方法,并对截齿的合理设计和选用提供重要依据。     

截齿齿体的堆焊修复

通过对磨损的采煤机截齿材质焊接性分析,采用药芯焊丝MAG焊和焊接工艺措施进行表面堆焊修复,焊后热处理使截齿获得良好的硬度、韧性和耐磨性等综合性能,提高了截齿的使用寿命。     

截齿与齿座装配体的有限元分析

介绍掘进机工作时单个截齿的受力模型,通过有限元分析软件对截齿与齿座的装配体进行应力分析,了解其应力分布规律,得出截齿截割煤岩时最大应力出现的位置。所得结果为进一步改善截齿与齿座的受力状况,为解决硬质合金刀头脱落、折损和齿座脱落奠定了基础。     

单刃倾面扁截齿试验研究

实验对比了新型单刃倾面扁截齿与普通扁截自的切削性能,并采用有限元法计算分析了这两种截齿的应力分布,得出新型单刃倾面扁截齿优于普通扁截齿的初步结论。     

不同工况对含夹矸煤岩截齿磨损深度影响模拟研究

为了研究不同工况对截齿截割含夹矸煤岩的磨损深度影响规律，建立截齿-夹矸煤岩耦合的有限元模型，模拟含夹矸煤岩截齿截割过程，探究截齿应力分布、温度分布与磨损深度的关联程度，采用正交试验法分析转速、牵引速度和安装角对截齿磨损深度的影响规律。研究结果表明：在模拟试验参数范围内，截齿应力分布和温度分布影响截齿磨损深度的大小，且截齿应力、温度与截齿磨损深度呈正相关性；相比于不含夹矸煤岩，含夹矸煤岩截齿应力、温度和磨损深度更大；随着截齿牵引速度的增加，截齿齿尖前刀面磨损深度呈增大趋势；随着截齿转速的增加，截齿齿尖前刀面磨损深度呈减小趋势；随着安装角的增大，磨损深度呈先减小后增大的趋势。研究结果可以有效提高采煤机截割性能及效率。     

不同截割线速度截齿受力的分析

探讨了截割硬岩时截割线速度对截齿受力和应力分布的作用情况,通过Pro/E三维建模,利用ANSYS对不同截割线速度下截齿受力情况进行有限元分析。分析结果表明,随着截割线速度的增加,截齿所受最大应力减小,而随着线速度的继续增加,最大应力值减小的幅度降低。     

截齿座高速堆焊驼峰焊缝的工艺研究

对机器人GMAG高速堆焊掘进机截齿座产生驼峰焊缝的焊接工艺进行了研究。根据生产节拍的要求,制定了焊接速度为120 cm/min。并在焊接电流、焊接速度不变的情况,仅通过改变焊接位置进行试验。试验结果表明,对于机器人高速堆焊截齿座环焊缝,采用下坡焊接方式有效地抑制了驼峰焊缝的形成。     

基于LS-DYNA的掘进机截齿有限元分析

为了确定掘进机截齿的受力、应力分布情况及其破坏原因,通过MATLAB软件模拟单个截齿载荷,并利用ANSYS/LS-DYNA对截齿整个截割过程进行显式动力分析.研究表明,截齿的受力随切屑厚度的变化而变化,截齿的最大变形发生在刀头部位,截齿的最大应力点出现在刀头部位.研究结果为进一步改进截齿结构设计提供了理论依据.     

焊缝的合理布置

合理焊缝布置是焊接结构设计的关键。设计焊接结构件时,一方面要考虑结构强度和工作条件等性能的要求,另一方面还要考虑到焊接工艺过程的特点。合理的焊缝布置与产品的质量、成本、生产率以及工人的劳动强度等都有密切的关系,简便可靠的焊接工艺是获得优质产品的保证。     

掘进机齿轮轴焊缝残余应力的仿真

运用有限元分析软件ANSYS对纵轴式掘进机截割头与主轴连接处的焊缝进行了数值分析,通过热力结构耦合,得到其冷却后的残余应力场,据此对焊接工艺进行针对性地改进,可以有效地提高焊接质量。     

数控焊接变位机在截割头制造中的设计与应用

为提高掘进机截割头的焊接质量和生产率,设计开发了数控变位机应用于焊接工艺过程中。针对截割头的参数和其复杂结构的焊接,给出了数控变位机机械部分的设计方法与计算过程,为设计和应用数控变位机于掘进机零件的制造提供参考。     

边界约束对挖斗支耳焊接残余应力及变形的影响研究

基于热弹塑性有限元方法,应用MSC.Marc仿真软件对某型号挖掘机挖斗支耳关键焊缝的焊接过程进行了模拟计算,分析了不同约束方式及底板约束面积对焊接残余应力及变形的影响。结果表明:支耳中间弓形板及焊缝区域残余应力较大,改变约束对应力大小有明显影响;侧边约束有助于减小支耳变形,但会增大焊接残余应力;底板约束面积对焊接残余应力和变形均有显著影响。通过比较分析,为实际约束方案的制定和优化提供了理论依据。     

刀具强度及切削过程数值模拟研究

刀具的整体结构、几何形状都会直接影响工件加工质量和刀具使用寿命。以车刀为研究对象,在有限元软件下模拟加载,得到了静态情况下刀具内部应力应变分布;通过模拟切削过程中材料分离,得到了刀具变化的应力分布情况。分析结果为加工过程中合理选择刀具,改善刀具内部受力状态等提供理论依据,也为研究其它刀具提供了技术实施途径。     

低温时效工艺在液压支架结构件上的应用

液压支架的结构件焊后容易产生热应力、组织应力等残余应力,作为去除应力的方法之一,高温时效的应力消除率较高,但同时也存在工件变形、产生氧化皮等一系列弊端;而低温时效的处理温度低,不易产生氧化皮和工件变形,而且同样能达到降低冷裂纹产生倾向的效果。将通过性能检测对2种时效工艺进行比较分析,以确定最理想的时效工艺。     

提升中部槽中板焊接效率的方法

刮板机中板焊接时由于组对间隙大,导致焊接操作难度大,影响焊接效率,焊缝强度低。分析认为是中板下料尺寸、铸造槽帮尺寸和焊接收缩余量产生的误差叠加所致。中板下料编程时预留一定余量以补偿割坡口损耗和抵消焊后收缩变形,可以将间隙控制在工艺要求范围内,改善焊缝质量,节约焊丝消耗,提高焊接效率27.3%。     

特厚煤层液压支架结构件的制造工艺探讨

液压支架的结构件,在支架使用过程中对支架的工作性能起着重要的作用。其制造工艺直接影响到煤矿井下的安全生产。为提高特厚煤层放顶煤工作面液压支架结构件的制造工艺,从支架的备料过程,组点过程及焊接加工等方面,介绍了提高支架结构件制造质量的方法,经现场使用检测已取得较好的效果。     

转台结构焊接工艺的改进

针对转台在使用过程中存在的焊缝开裂、耳板变形及主体板出现裂纹等缺陷问题,从焊接结构、钢板的坡口形式及热处理等方面对转台的焊接工艺进行改进,并利用SolidWorks有限元分析功能对结构进行对比分析。     

硬岩截齿钎焊-热处理一体化工艺研究

通过对硬质合金、截齿体材质、焊缝间隙、钎焊工艺的研究,获得制造优质硬岩截齿的技术。同时,为提高掘进机用截齿钎焊接头的抗剪强度,还着重研究了钎焊后热处理对截齿剪切强度和硬度的影响。