冲击式采煤机刀齿受力分析及其几何参数的确定

通过对冲击式采煤机刀齿冲击破碎煤岩时的受力分析,建立了刀齿冲击破煤时的力学模型,借助于该模型,确定了刀齿的合理几何参数。所得结论对于增大冲击破碎时的拉应力,减小能耗具有重要意义。     

齿辊式煤矸石破碎机的动力学特性研究

针对齿辊式破碎机的工作原理,建立煤矸石的破碎力学模型,得出煤矸石颗粒度与最小破碎载荷关系。基于ANSYS对二级破碎的单滚齿进行瞬态结构分析,对整体齿辊进行模态计算,得出滚齿瞬态应力随时间变化规律和齿辊的动力学响应特性。通过破碎机滚齿测试系统对仿真结果进行验证。结果表明,该滚齿结构的应力梯度相对较小,应力集中现象不明显,齿辊在低阶固有频率下振型较为均衡,八级齿密度的破碎效率最高。     

基于ANSYS/LS-DYNA的矿石破碎过程动态模拟

基于ANSYS/LS-DYNA对矿石破碎过程进行了动态模拟,分析了破碎齿动力侵彻过程中的冲击应力和挤压应力的变化规律。结果表明:在破碎齿侵入矿石的瞬间,齿尖处存在强烈的冲击应力,该冲击应力会随着齿辊转速的增加而增加;在破碎齿侵入矿石后,齿尖处的应力迅速下降,并趋于稳定。     

双齿辊破碎机破碎过程研究

为了研究双齿辊破碎机破碎物料的过程,首先对物料破碎理论进行分析,得出了双齿辊破碎机是准静压、剪切弯曲组合破碎的结论。其次,运用Solid Works和LS-DYNA建立了辊齿破碎煤块的三维仿真有限元模型,分析了物料颗粒在破碎过程中的受力情况,得出了物料在破碎瞬时处于稳定的平衡状态的结论,并对破碎过程进行了动态仿真分析。最后,经过分析可知,辊齿在破碎物料时,煤块的局部首先受到冲击和挤压作用而出现裂纹,随着齿辊的转动及辊齿切入煤块的深度增加,裂纹扩展直至出现煤体崩落;得到了煤块在整个破碎过程中的应力变化情况及分布规律。研究结果为辊齿的结构参数优化、物料破碎过程分析提供了一定依据。     

基于ABAQUS的气动潜孔锤球齿碎岩及布齿优化

为提高坚硬地层大直径潜孔锤的破岩效率与使用寿命,运用ABAQUS软件建立了球齿碎岩仿真模型,对比分析?18 mm球齿在不同钻进参数下冲击切削碎岩过程中的破碎比功、侵入深度、破碎范围与应力影响范围等曲线,优选钻进参数和布齿。分析结果表明：当钻压为1.2 kN、冲击功为30 J时,对岩石的破碎效率较高,球齿入岩的位移可达0.67 mm,并对岩石进行应力界限划分,得出应力影响范围为43.4 mm;通过双齿冲击切削模拟确定了较为优秀的圈距与间距：圈距取47.4 mm,间距取43.4～51.4 mm;考虑到球齿的磨损,利用圈距与间距对?711 mm大直径潜孔锤进行了优化布齿。     

辊式破碎机齿板耐磨材料的选择与制造工艺

概述了几种常见的辊式破碎机齿板耐磨材料的种类、化学成分和组织及性能特点,提出了辊式破碎机齿板材料要根据破碎物料的种类和设备的情况选择不同的齿板材料及其制造工艺。对于单辊式破碎机齿板材料可选取碳钢和低合金钢,对于双辊式齿板材料,当齿板破碎物料时工作应力较大时,可选择高锰钢齿板材料,应力不大时可选择合金钢齿板或碳钢与高铬铸铁复合齿板或镶铸合金法。复合铸造和表面硬化处理是提高辊式破碎机齿板的使用寿命的最好的途径。     

采煤机滚筒破煤机理仿真研究

针对采煤机滚筒破煤理论不完善的现状,利用Ls-dyna建立了采煤机滚筒破煤的仿真有限元模型,进行了滚筒破煤的仿真研究,分析了滚筒破煤的煤破碎情况、破坏形式和煤应力状态。研究结果表明:滚筒截齿排列影响煤的品质;滚筒截割破碎煤的过程中煤的主要破坏形式为剪切破坏;煤的应力状态可以为截齿排列布置和叶片、端盘的设计提供参考。     

鼠笼式煤矸分离装备破碎杆动态特性研究

为避免鼠笼式选择性煤矸分离装备破碎杆屈服变形,利用显示动力学分析软件LS-DYNA对不同杆径和杆长破碎杆受冲击过程进行了动力学仿真,根据仿真结果可以看出:约束处最大应力和被冲击点最大应力、应变与杆径呈指数关系;约束处最大应力和被冲击点最大应力、应变与杆长之间呈二次函数关系。     

基于有限元的PDC钻头单齿工作参数仿真研究

采用显式动力学中的接触、侵蚀有限元分析方法,对PDC钻头的单齿工作参数变化进行了仿真。当绕钻头中心轴线旋转的单粒PDC切削齿在切削深度为2mm时,研究了具有不同前倾角、侧倾角破岩时切削齿的受力分布及岩石破碎情况。仿真结果较真实地表明了单粒PDC切削齿应力分布、接触压力分布随钻头破岩过程的动态变化情况,为PDC钻头的设计提供了有效的依据。     

潜孔钻头中冲击波的分析

潜孔柱齿钻头在工作中遇到较多的问题是钻头体断裂和合金柱齿脱落,造成使用寿命不长。本文在对钻头中冲击渡所作分析的基础上,探讨了钻头体断裂和合金柱齿脱落的原因。当钻头的长度大于活塞时,钻头中将出现反射波不与主冲击波重迭的部位,可能出现拉应力,在较大拉应力的区域内,容易产生疲劳和断裂破坏。在凿岩过程中,由于岩石的破碎情况不同,将产生不同的反射波,使合金柱质点的运动速度与邻近的钻头中质点速度不一致,当合金柱速度较大时就可能有脱出的趋势。根据以上分析,推导出钻头体中冲击应力和脱出力的计算公式,从而为设计钻头体几何形状和选择合金柱过盈配合尺寸提供了理论判据。