掘进机铲板受力分析

铲板是掘进机重要的装载部位,铲板的稳定性直接影响掘进机整机的稳定性,利用Simulation对掘进机铲板在各种工况下的受力进行了分析。分析结果表明:设计安全可靠,符合要求。     

掘进机铲板有限元疲劳分析

为了延长掘进机的使用寿命,有必要探究其关键零件的可靠性。在Pro/E、MATLAB、ADAMS、ANSYS协同仿真环境下,应用有限元分析软件ANSYS,通过加载ADAMS输出的载荷文件对掘进机铲板进行静力学分析,并给出应力及应变分布云图,找出其薄弱环节;基于应力分析的结果,应用ANSYS Fatigue Tool模块对铲板进行了疲劳寿命分析,结果表明其满足疲劳强度要求;为类似零件的设计提供了量化的依据,同时降低了新产品的研发成本与时间,具有较高的实用价值。     

基于分步多目标优化方法的掘进机铲板参数优化

针对传统及现有一些多目标优化方法在处理实际工程优化问题时需要很强的先验认识、质量差、脆弱等不足,提出了一种与基值欧式距离最小为准则的改进粒子群算法与灰色决策相结合的分步多目标优化方法;并将该方法应用于掘进机铲板参数多目标优化,对优化前后铲板推进煤岩进行了仿真分析和对比,取得了良好的优化效果,验证了该方法的可行性,为工程实际中处理多目标优化问题提供了便利与借鉴。     

基于粒子群算法的掘进机铲板参数多目标优化

为优化掘进机铲板参数,建立了装载能力、铲掘力与铲板参数之间的数学模型;确立了装载能力、铲掘力的灰色权重;采用粒子群优化算法,对铲板参数进行了多目标优化;对多目标的处理提出了采用理想点法与灰色权重相结合的方法,并对优化前后铲板进行了仿真分析和对比,表明铲板优化后取得了良好的优化结果。为掘进机铲板的设计提供一定的理论依据和参考价值,为工程中处理多目标优化问题提供一定的借鉴。     

基于改进遗传算法的掘进机铲板多目标优化设计

在传统遗传算法中融入改进变异算子和小生境运算的改进遗传算法,可更好地保持解的多样性、抑制早熟及较高的收敛速度,并将铲板宽度、铲板倾角和星轮高度作为设计变量,对铲板的装载能力和铲掘力进行多目标优化设计。利用Pro/E、ADAMS、ANSYS进行协同仿真,在ANSYS中加载ADAMS输出的载荷文件,对铲板进行静力学分析,并应用ANSYS中的Fatigue Tool模块对铲板进行了疲劳寿命分析,以此对比优化前后铲板的可靠性。     

基于DEM的相近刃缘铲板切沙与受力过程分析

集沙铲是课题组研制的一款铁路轨道除沙车的重要工作部件.集沙铲在实际使用中受冲击大,铲板刃缘变形严重,这对集沙铲的使用是不利的.课题组拟在不影响抛沙效率的基础上,通过改变集沙铲的刃缘倾角降低集沙铲的受力值.论文建立了5种相近刃缘的集沙铲模型,通过离散元法与动力学耦合仿真,从颗粒微观形态分布和宏观集沙铲受力两个角度对改进效果进行了分析.通过分析颗粒的能量分布情况和铲板的受力发现,适当增加集沙铲的刃缘倾角,沙土颗粒的速度分布呈现均匀化分散的趋势,颗粒间能量分布更加均匀,铲板的工作受力得到较大改善.集沙试验表明,增加刃缘倾角不会影响集沙铲的抛沙效率.该研究过程证明了离散元与动力学耦合仿真方法用于集沙铲刃缘结构优化研究的可行性,同时有助于指导优化集沙铲的铲板刃缘结构.     

转盘形状与铲板倾角对掘进机装载效率的影响

装载机构的能力和效率对掘进机的生产能力和工作效率会产生重要影响.为此,要想提高掘进效率,必须提高装载机构的效率.对影响装载效率的转盘形状、铲板倾角进行分析,为装载机构效率的提高提供了一定的理论依据.     

EBZ220型掘进机铲板在使用中的结构性能研究

为解决掘进机铲板在使用过程中出现的结构变形、结构开裂等失效问题,以EBZ220型掘进机为例,根据掘进机的结构组成特点,建立铲板的三维模型和仿真模型,对铲板在使用过程中的结构性能进行有限元分析研究.得出研究结论:左右两侧铲板、中间主铲板的前端及铰接耳处等区域是整个结构的薄弱部位,极容易率先出现结构失效现象.根据此研究结果,从结构尺寸、材料属性、热处理加工等方面,对铲板进行了结构优化改进,以提高铲板的结构性能及使用寿命.     

加筋肋板受力行为分析及其优化研究

采用有限元仿真和实验测试方法,以三种加筋肋构型为研究对象,分析了在给定材料参数和加筋板几何参数的情况下,加筋肋构型对加筋板结构的力学行为的影响,并采用正弦曲线代替直线的方法对结构进行优化计算。研究表明,正方构型45°方向分布时对板加固效果优于正向分布,正六边形与内凹形构型竖直方向分布时对板加固效果优于水平方向分布与45°方向分布;加筋构型孔隙夹角越小对板加固效果越好;加筋层采用正弦曲线代替直线边界可显著提高加筋板的承载能力;通过对加筋板加筋层裂纹路径的分析,可得在加筋板弯曲变形后加筋层均是在承载位置处沿着纵向肋壁扩展。     

掘进机回转机构的受力分析与优化设计

分析了掘进机回转台在水平截割工况工作状态下的受力情况,结合油缸、截割臂等部件绘制了该工况下的回转台受力示意图,并且根据图纸几何参数得出了回转台横向受力最大的情况;建立了回转台三维模型,并对其进行了有限元分析,找出了受力最大的位置,并且有针对性地进行结构优化,改善了回转台的受力情况。     

EBZ300掘进机回转平台受力分析及结构优化

回转平台是影响掘进机运行稳定性的关键构件,以EBZ300掘进机回转平台受力分析为研究对象,利用Ansys软件对回转平台的受力进行分析,发现四根销轴部位存在明显的应力集中现象,结构件的安全系数只有1.27,在分析结果基础上对四根销轴结构尺寸进行优化改进,使得结构件的应力集中现象得到了很好的缓解,安全系数提升到了1.51,完全达到实际使用要求。将优化后的回转平台结构部署到EBZ300掘进机生产实践中,发现整体运行良好,为企业生产正常运行提供保障。     

自动化清板的铲板运动分析及铲刀前角优化

为实现喷丝板自动清理时达到较好的板面清洁效果,选取铲刀前角进行分析优化。首先将板面污物在铲刀作用下发生变形的区域划分为剪切变形区Ⅰ、压缩变形区Ⅱ和废屑滑移区Ⅲ三部分,分析出Ⅰ和Ⅲ对铲板效率影响最大;其次建立Ⅰ区污物剪切模型,计算出污物相对滑移和剪切力与铲刀前角的关系式;建立Ⅲ区前刀面上污物粘结滑移模型,确定摩擦角大小;最后将摩擦角代入剪切力表达式,求解铲板效率最优时的铲刀前角,并通过ABAQUS数值模拟验证理论计算正确性,结果表明铲刀前角约为15°时,铲板效率最高。     

基于Nastran掘进机机载支护顶梁架受力分析

分析了掘进机机载支护的作用,并进行受力分析。在Nastran软件中根据巷道支护的要求,施加与之相符的载荷与约束,通过软件计算获得应力分布图,以确定顶梁架设计是否满足安全要求。     

ebz220型掘进机回转平台受力分析及结构优化设计研究

回转平台机构作为掘进机中的重要结构件,需要承受较大的载荷,因此基于UG软件和ANSYS软件对ebz220型掘进机的回转平台进行建模分析,表明回转平台耳座部位存在应力集中现象,最大应力值达到了264.45 MPa.对耳座结构进行优化改进,将其厚度增加5 mm,优化后的回转平台再次建模分析,发现最大应力值降低到了183.9...     

掘进机主铲板装焊工艺的改进及焊接变形的控制

掘进机主铲板是刮运煤层时受力的主要部件,它由左分框、右分框、联接板、中间加强板和联接搭板焊接而成。材质为Q235A钢、ZG270-500钢,重量为1.8t。其结构如图1所示。     

基于ADAMS的电力隧道掘进机设计与仿真分析

针对电力隧道特殊的工作条件限制设计一款电力隧道专用掘进机构,该机构实现空间六自由度的运动,其设计中采用两对蜗轮蜗杆式回转驱动模块实现掘进机大臂与水钻钻头部分的连接,同时回转驱动可以实现空间轴向与竖向的回转运动以及承受较大的回转扭矩.通过ADAMS软件对隧道掘进机工作流程进行仿真,分析在工作过程中不同工况以及不同工艺参数...     

基于故障树的掘进机液压系统可靠性仿真分析

该文以某型号掘进机的水平摆动液压系统为例,根据系统工作要求建立了故障树,进行了失效原因分析和可靠性指标计算.依据故障树分析结果结合液压系统串联单元较多,易发生故障的特点,从设计和使用方面提出了系统的可靠性保障措施.根据建立的系统可靠性框图,借助MATLAB/Simulink对系统进行可靠性进行建模和仿真,并将计算机仿真结果与理论计算值进行比对.结果表明,计算机仿真所得结果是可信的,从而将系统的可靠性水平可视化.     

掘进机本体的仿真分析

结合EBZ220型掘进机介绍了一种基于Pro/E,ANSYS及ADMAS软件的掘进机本体部可靠性分析方法。利用Pro/E建立掘进机实体模型,通过Pro/E与ANSYS之间的接口将本体导入到ANSYS制作柔性件,又应用ADAMS进行部件模态分析。根据分析结果可进行性能预测,为掘进机设计提供优化设计方案。     

掘进机截割部伸缩臂轴套的受力分析及优化

利用ANSYS软件对EBH360型悬臂式掘进机伸缩臂中的轴套结构进行受力分析,结果发现,轴套结构工作时存在显著的应力集中现象,影响到掘进机运行的稳定性和可靠性。结合实际需求,提出将轴套结构开口设计优化改进成为封闭的环状结构,以更好地保障零部件运行时的安全性。经过ANSYS建模受力分析及现场实际测试发现,改进后的轴套结构性能良好,为掘进机的运行稳定性奠定了坚实的基础。     

掘进机回转台结构分析与优化改进研究

针对同煤集团永定庄煤业公司EEBZ220SZD800/11G型悬臂式掘进机回转台绞耳撕裂故障问题,分析了回转台工作过程中的应力、应变分布情况,发现升降绞耳位置存在应力集中现象。通过将升降绞耳的厚度增加至28 mm,改善了回转台升降绞耳的应力集中状况。实践表明,回转台改进效果显著,工作可靠性得到了保障。