侧臂传动式薄煤层采煤机截割部有限元分析

使用侧臂传动式薄煤层采煤机可以有效地提高装煤效果,但侧臂传动式薄煤层采煤机截割部的自重大,工作中会出现耳环处损坏等现象。利用Pro/E软件建立采煤机截割部壳体三维模型并通过ANSYS Workbench软件对其进行有限元仿真分析,得到了截割部壳体的应力和位移的分布状态,并对其结构进行改进,有效提高了其局部强度;对截割部壳体进行模态分析,得到壳体前五阶的固有频率和相应的振动状态,指出易疲劳区域。为薄煤层采煤机截割部振动特性的分析以及其结构的设计、改进提供依据。     

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.     

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。     

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.     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

基于LS-DYNA的采煤机截割特性研究

针对现有采煤机截割机构工作时振动、冲击大,截齿磨损严重、截割机构受冲击易损坏的难点,建立了采煤机截割机构工作时的受力数学模型,利用LS-DYNA分析软件建立了采煤机截割机构工作时的仿真分析模型,并根据实际情况对其工作过程进行了仿真分析。结果表明:在旋转角度为14°情况下采煤机截割机构具有最佳大截割特性,为采煤机截割机构工作旋转角度的确定提供了理论依据,极大地提升了采煤机工作时的稳定性和使用寿命。     

电牵引采煤机核心部件可靠性分析

分析了采煤机开机率的影响因素与开机率的提高途径,针对采煤机工作时遇到的可靠性问题,采用仿真软件对采煤机核心部件可靠性进行模拟研究。研究结果表明:当井下工作面采煤机进行作业时,采煤机摇臂壳体在初始切割时受力较大,需控制采煤机牵引速度,确保采煤机不因牵引速度过快而失稳;随着采煤机的切割速度逐步趋于稳定,摇臂壳体受力开始逐渐减小并稳定在70 MPa左右,即摇臂壳体的强度满足采煤机割煤时材料允许的应力范围,达到了受力要求,摇臂壳体稳定性能满足要求。     

采煤机截线距对滚筒截割性能的影响

为进一步提升采煤机的截割性能,在研究影响采煤机截割性能因素的基础上,基于数值模拟仿真软件建立滚筒截割煤壁仿真模型,对不同截线距下对应截齿、整体滚筒的受力情况进行仿真分析,与此同时对不同截线距下对应采煤机的比能耗进行对比研究,从而得出采煤机的最佳截线距。     

斜切工况下采煤机截割机构及行走机构的动力学研究

首先建立了采煤机斜切截煤运动数学模型,围绕斜切工况下采煤机截割机构及行走机构的受力特性进行了研究,对采煤机斜切工况下的行走轨迹,以及作用在截割机构上的力与作用在行走机构上的受力变化进行了仿真分析,以期优化采煤机截割机构和行走机构的结构,提升其工作稳定性和工作效率。     

采煤机滚筒结构优化研究

为了解决采煤机滚筒截割性能差,截齿易发生折断的问题,利用数值模拟软件对采煤机滚筒截割煤壁进行分析,发现截割过程分为两个阶段,分别为采煤机进刀和截割,并通过对采煤机截割煤壁截齿受力均值进行分析,给出了其相应的优化方案,通过对优化后的受力进行分析发现,优化后截齿受力平均值波动明显小于优化前的波动,且经过优化后截齿的受力均值从未优化前的1 076 N降低至914 N,降低了 152N,降低的幅度为15.06％.为采煤机优化设计提供了 一定的参考.     

滚筒式采煤机截割过程受力状态的分析研究

针对近年来对采煤机工作可靠性要求越来越高的现状,以某型号采煤机滚筒为研究对象,借助ANSYS有限元仿真分析软件,对采煤机滚筒截割煤岩时受力状态进行分析.分析结果表明,采煤机滚筒截割煤岩稳定时所受三向力中以截割阻力和牵引阻力为主,侧向阻力在零附近波动,力矩状态与之相一致.经试验验证,仿真计算结果与滚筒实际工作过程的受力状态吻合,结果准确,表明本文的仿真分析结论可为采煤机结构优化工作提供技术参考.     

极端工况下采煤机行星减速机构动态仿真分析

为研究复杂煤层赋存条件下采煤机截割部行星减速机构的动态特性,建立了采煤机刚-柔耦合动态模型。对极端工况下的采煤机滚筒外负载进行了分析及动态模拟,在动态仿真分析软件Recur Dyn中进行了加载与虚拟仿真。对截割部行星减速机构中的内齿圈进行了受力分析,找到了最大等效应力位置并根据其受力情况进行了结构优化。对齿轮修形后的行星减速机构再次进行仿真,发现最大等效应力小于材料许用应力,并且齿面疲劳寿命得到了较大地提高,保证了采煤机可靠工作,为齿轮动力学研究提供了重要参考。     

矿井采煤机截割部外壳的可靠性研究

介绍了截割部壳体的三维实体建模,对截割部壳体瞬时负载进行计算,并对截割部壳体进行可靠性及疲劳寿命分析,分析后对截割部壳体进行结构优化。     

采煤机截割液压系统的仿真与改进设计

针对采煤机截割部无法满足实际生产需求的状况,对采煤机截割部液压系统的动态特性进行仿真分析,得出截割液压系统在实际生产过程中的具体问题,并将可变蓄能器、峰值力矩限制器以及转速控制器引入传统采煤机截割液压系统中,以实现对截割液压系统的精确改造。