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滚筒采煤机
滚筒采煤机振动特性分析
来源:admin 时间:2020-06-15

  辽宁工程技巧大学硕士学位论文滚筒采.燥机.振.动.特.:陛分.析yihr蕊n 0.礁.-ch魏r亟£蔓曼Ei照i£.璺n亟lyi量.Qnd.r坠-I礁..h£璺置£.r作家姓名 杨辛未教导西宾学科专业毛君教养呆滞工程二。一六年六月万方数据 分类号THll3.1UDC 621学校代码10147密级 公然硕士学位论文滚筒采煤机振动性子领会Vibration characteristic analysis on iIrum shearer作家姓名 杨辛未教导西宾 毛君教养申请学位 工程硕士学科专业 呆滞工程切磋目标 当代呆滞计划外面与举措辽宁工程技巧大学万方数据 IJllJ圳川JII川I洲川⋯舢0闭于论文操纵授权的注脚Y3469251本学位论文作家及教导西宾全部清晰辽宝王捏技本太堂相闭保存、操纵学位论文的法则,准许辽宝王捏技苤太堂保存并向邦度相闭部分或机构送交论文的复印件和磁盘,应承论文被查阅和借阅,学校能够将学位论文的一切或个人实质编入相闭数据库举行检索,能够采用影印、缩印或扫描等复制方法留存、汇编本学位论文。保密的学位论文正在解密后应遵从此订定学位论文作家签字:导师签字:./^\//确//刀 \U/年 月 日万方数据 致 谢正在论文即将竣事之际,预示着我的两年硕士研习生计将要完了。我要感激身边重视我的每一部分,向曾予以我助助的教师、师弟师妹和亲人们最尊贵的敬意!最初要感激我的导师毛君教养,正在毛教师的悉心教导下与深刻眷注下我能力定时竣事论文,从选题到论文的撰写经过,都固结着毛君教师的血汗。毛君教养学识广博、治学厉谨,正在学术切磋中有奇异的改进的思绪与举措,这些将对我此后的研习、事业和生计中发作深远的影响。正在此向毛君教师展现我由衷的感谢和诚挚的谢意!与此同时,我要感激陈洪媒人师、张瑜博士、王鑫博士、杨振华硕士、曹昊硕士、白杨溪硕士、刘歆妍硕士以及统统测验室的师弟师妹们正在我论文的竣事经过中对我的莫大助助,感谢你们,也祝你们学业有成,可能正在自身的切磋范畴有一番动作。之后我要感激列入我论文答辩的诸位评审答辩教师。诸位教师给了我一个判定学术功效的机缘,是对我两年研习的一个相信,让我认清了前线的道道,正在以来的研习事业生活中,我肯定本着厉谨的立场照料事业研习中的事宜。感激我的家人,感激家人对自身学业自始自终的助助,对自身生计的重视、垂问。你们的助助是我最有强力的后援,更是我持续挺进的动力。最终,感激诸位专家正在百忙之中审查我的论文,并予以珍奇的教导。正在此谨向诸位专家和学者展现深深的感激!万方数据 摘 要采煤机整机动态机能是影响其事业巩固性、操纵寿命的要害题目,本文以MG500/11 80采煤机为切磋对象,采用众体动力学外面、数值领会、虚拟仿真技巧对采煤机正在区别工况下的整机动态性子举行切磋,本文依托邦度发改委能源核心宏大项目“高端综采成套设备外面与要害技巧切磋”,重要实质如下:采用简单变量法,对区别煤岩硬度、牵引速率下的采煤机滚筒竖直目标、轴向载荷,以及正在斜切工况下,正在区别煤岩硬度、牵引速率下的采煤机滚筒轴向载荷,利用了数值领会举措举行了求解领会,为采煤机整机的振动性子领会供给根据。采用了有限元法,设立修设了采煤机正在竖直目标、侧向的动力学模子;将以上领会取得的采煤机滚筒正在区别前提下的竖直目标、轴向载荷动作外鞭策,利用数值领会的举措,取得了正在区别煤岩硬度、区别牵引速率下的采煤机竖直目标、侧向以及斜切工况下的振动性子。领会结果注明:煤岩硬度、采煤机牵引速率对滚筒的竖直目标、轴向的载荷影响较大,煤岩硬度、采煤机牵引速率越大,滚筒正在竖直目标、轴向的载荷越大,载荷摇动越大,进而采煤机整机正在竖直目标、侧向的振动越大,振动的打击也随之增大,斜切工况下的采煤机,正在区别前提下机身、后摇臂、后滚筒的侧向振动性子为周期性转化。因为采煤机事业的经过中,滚筒与煤岩发作接触,因此采煤机整机正在区别前提下,滚筒的振动最大。将采煤机摇臂正在竖直目标上简化为柔性梁模子,利用了胡克定律设立修设了采煤机摇臂的举升角与摇臂本身的刚度以及调高油缸之间的函数闭联,采用数值领会的举措取得了采煤机正在区别的举升角下的振动性子。领会结果注明:采煤机摇臂的举升角对前滚筒、前摇臂竖直目标的振动性子影响较大,举升角越小,前滚筒、前摇臂竖直目标振动越大、振动打击越大。利用了Pro/E与Workbench结合仿真技巧,归纳斟酌摇臂与销轴、滑靴与刮板输送机之间的摩擦性子,以及设立修设了销轴正在侧向的统制前提,而且对刮板输送机举行了全统制,仿线阶模态,求解了对应l 6阶模态的固有频率,其边界为6.211 1Hz~11 1.87Hz。要害词:采煤机;数值领会;模仿仿真;动力学模子;振动性子;模态特质万方数据 Abs七ractBecause shearer is always in complex Vibration in the actual production working,Coal mining shearer vibration characteristics has direct impact on the working life andperformance.With MG500/11 80 shearer as the research object,using the sin91e Variablemethod. shearer drum vertical and axial load under diff色rent coal and rock hardness,traction speed and shearer axial load under different coal and rock hardness,tractionspeed under chamfering condition weresolVed by using the method of numericalanalysis.This paper relies on the national deVelopment andReform Commission EnergyCenter maj or proj ects “Researchontheoryandkey technologyofhigh。endcomprehensivemechanized mining equipment”.ProVidethebasisfor Vibrationcharacteristics analysis of coal mining machine.Vertical direction,lateral dynamics model of shearer were established by using6nite element method. With vertical and axial load under different coaland rockhardness,traction speed as external excitation,vibration characteristics of shearer underlateral、vertical direction and chamf色ring condition were obtained.The results show thatcoal and rock hardness,traction speed haVe big innuence on Vertical and axial 10adofdrum.The greater of coal and rockhardness and traction speed are,the greater the loadare,the greater the load nuctuate.The greater of lateral and Vertical directionVibrationof shearer,the greater the impact of Vibration increases.The 1ateral Vibration of fhselage,rear rocker arm and posterior drum is cyclical changes.The drum of shearer has thebiggest vibration as the connection of drum and coal and rock.Shearer ranging arm in vertical direction was simplined for flexible beam model.Functional relationship of 1ifC angle of shearer ranging arm、radial stiffhess andincreased cvlinder was established.Vibration characteristics of shearer under differentlift angles were obtained.The results show that lift angle haVe big innuence on Verticalvibration characteristic of f.ront drum and rocker arm. The smaller lift an91e is,thegreater vertical vibration and impact of f.ront drum and rocker armare.Three dimensional model of shearer was established by using Pro/E software.Thefriction between the scraper conveyor and slipper、rocker arm and pin.The constraintsof pin and scraper conveyor is established in workbench software.The 1 6 modals ofshearer are obtained. The natural frequency of 1 6 modals are solVed. The scope of万方数据 natural frequency is 6.2 11 1 Hz~1 1 1.87Hz.Key Words:Shearer;Numerical analysis; Simulation;Dynamic model;Vibrationcharacteristics:Modal characteristics万方数据 目 录摘 要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..I1 绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11.1 采煤机的发闪现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..11.1.1外洋采煤机起色概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l1.1..2邦内采煤机起色大概⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21.2邦外里采煤机切磋近况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.21.3本文重要竣事的实质⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.52 采煤机整机竖直目标的动态性子领会⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯72.1滚筒竖直载荷模子设立修设⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.72.1.1单个截齿受力领会⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.72.1.2滚筒竖直载荷模子设立修设⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯82.2整机竖直目标动力学模子设立修设⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯92.3模子求解与领会⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 22.3.1煤岩硬度对振动性子的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.122.3.2摇臂举升角对振动性子的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.182.3.3采煤机牵引速率对振动性子的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯242.4本章小结⋯..:⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..293采煤机整机侧向的动态性子领会⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.313.1 滚筒轴向载荷模子设立修设⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯313.2整机侧向动力学模子设立修设⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一333.3模子求解与领会⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯343.3.1 煤岩硬度对振动性子的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.34万方数据 3.3.2采煤机牵引速率对振动性子的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯393.4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.444 采煤机整机斜切工况的动态性子领会⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.464.1采煤机的斜切进刀经过⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯464.2滚筒斜切载荷模子设立修设⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯474.3整机斜切侧向动力学模子设立修设⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..474.4模子求解与领会⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯484.4.1煤岩硬度对振动性子的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.484.4.2采煤机牵引速率对振动性子的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯534.5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.575采煤机整机模态特质领会⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一595.1采煤机整机虚拟模子设立修设⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一595.2 统制前提的创立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯605.3整机模态性子领会⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯625.4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.666 结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯67参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.68作家简历⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.73学位论文原创性声明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一74学位论文数据集⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯75V一万方数据 辽宁工程技巧大学硕士学位论文1绪论1.1采煤机的发闪现状1.1.1外洋采煤机起色概述20世纪50年代初,英邦和德邦接踵出产出滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机及单液压支柱,饱动了呆滞化采煤技巧的缓慢起色。然则,因为当时采煤机的滚筒是固定的,不行遵照出产需求自正在调高,采煤机的出产利用边界仍受到较大限制,所以当时各邦的呆滞化采煤技巧仅处于遍及呆滞化秤谌,综采技巧仅仅处于试验阶段[11[21。60年代,为处分采煤机的采高调节题目,英邦、德邦研制出了单摇臂的滚筒采煤机。之后,跟着双摇臂滚筒采煤机的展现以及液压支架的研制告成,综采技巧走进了成熟阶段【31。1976年,德邦Eickhoff公司研制告成了宇宙第一台直流(他励)电牵引采煤机逐一EDW.150.2L型采煤机,最高月产33590t,事业面功效达41.1~48.6t/工;采完一个事业面(产煤1.5~2.OMt)才换一次电刷,障碍只是液压牵引采煤机的五分之一【41。美邦JOY公司研制告成了1LS系列直流(.串励)电牵引采煤机。随后持续起色为2Ls、3LS、4Ls系列,直到1990年推出了6LS系列达功率采煤机。JOY公司于1996年出产的6LS05型采煤机为当时功率最大的采煤机,其截割电动机功率己到达2×600kW,牵引电动机功率为2×70kW,总装机功率到达1 530kW【51。而从1984年发轫,英邦AS公司持续出产了EL系列采煤机,于1 984年出产了第一台ELEC.TRA550型直流(复励)电牵引采煤机。今后出产的ELl 000/3000型电牵引采煤机总装功率最大可达1884kW,每小时出产材干到达5000t,最大采高可达6m。ELECTRAl ooO型采煤机正在1 994年曾创下了年产4。08Mt商品煤的宇宙最超出产纪录,其截割煤牵引速率可达25m/min【61。1986年,日本所研发的MCLE400.DR6868型采煤机,为宇宙第一台换取电牵引采煤机。与直流电牵引采煤机比拟,其电动机布局纯洁、体积小、质料轻、踏实耐用、运转牢靠、庇护便利,无电刷和换向器,无火花和碳粉,耐振动,过载材干大,因此具有其奇异的技巧上风。目前,电牵引采煤机正在德邦、美邦、日本、澳大利亚、南非、白俄罗斯、波兰万方数据 辽宁工程技巧大学硕士学位论文等邦仍然得到普通操纵,目趋美满的牵引机能使其得到了很高的用户市集占据率,己成为采煤机设备中的主流产物,并已起色成为邦际主导机型。跟着技巧的进一步起色,电牵引采煤机慢慢庖代了液压牵引采煤机。1。1.2 邦内采煤机起色大概我邦对采煤机的研制经过通过了半个众世纪的年光,从发轫的仿制外洋装备,到最终产物的自立研制、技巧改进的起色经过。从最初的纯洁外面到最终的技巧成熟,从发轫的产物出产到最终的法式同一,仍然突破英、美、德等邦度垄断的场合,我邦的采煤机已酿成了开采边界大、适合倾角大、总装机功率大等特性,而且具有自立常识产权的采煤机产物及各类配套的行业法式(7】。我邦的主导系列采煤机为MG,近少少年来,遵照出产起色,MG系列中新添了MG400、MG375等众种系列采煤机;各出产厂还遵照用户需求,出产了区别电机功率和区别地质前提操纵的其他MG系列采煤机,它们都正在肯定边界内完成了系列化、通用化和法式化。除MG系列采煤机以外,我邦又有MXA、AM500、MLS31 70和BM一1 00等重要系列采煤机【61。1.2 邦外里采煤机切磋近况正在邦内2009年,中邦矿业大学的王忠宾、徐志鹏【8】对采煤机操纵追思切割法取得的相应名望,遵照切割参数与本质事业参数举行对照,当不类似时,采煤机缘自适合安排采煤高度。201 O年,西安科技大学自学勇[9】切磋采煤机截齿动力学机能,领会区别打击速率下对其影响,结论可知:打击速率较大,有利预采煤机截齿破煤,而且从剩余角度斟酌,应尽量使刀杆尾部越是坚固。2011年,中邦矿业大学的樊启高、李威等【101操纵捷联惯导体系对采煤机的线性加快率和角速率举行衡量,并对采煤机举行了惯性导航定位仿真领会。采用此举措可能较好地完成采煤机动态定位。辽宁工程技巧大学的赵丽娟、何景强等[1t】采用羼杂1式和棋盘式的截齿分列形式抬高块煤率;正在恶毒工况下,避免采用棋盘式的分列形式;正在含有断层较众,保举采用循序式截齿分列形式。2012年,辽宁工程技巧大学的马联伟【12】,以MG2×70/325.BwD型采煤机为后台,刚柔耦合众体动力学与疲钝累积毁伤动作外面根底。得出采煤机正在斜切进刀时各零部件的毁伤最大,此中牵引部二级行星架布局变形最大,并对此部位的零部件举行了优化以及验证。为要就大型装备变形和疲钝寿命情万方数据 辽宁工程技巧大学硕士学位论文况供给了新的举措,而且能够缩短产物研发的周期,低落了研发的本钱,伸长了产物的操纵寿命;辽宁工程技巧大学的田震[3】,操纵众范畴协同仿真技巧,对惹起采煤机猛烈振动的身分举行了领会以及采煤机振动较热烈的部位。为采煤机片面的布局优化供给了根据。中邦平煤神马能源化工集团有限仔肩公司的尚慧岭[14】,通过对采煤机正在滚筒截齿失效前提下事业情状的领会,得出滚筒截齿失效直接导致采煤机的截割部与牵引部的传动体系会加剧磨损,并提出了相应的改良手段及提倡。2013年,河南理工大学的刘俊利等[1 5]领会煤岩界面识别技巧起色的近况,提I出一种将采煤机滚筒截割时,其振动信号动作煤岩界面辅助识其余输入信号,通过外面领会验证该举措的可行性。太道理工大学的陆辉等[16】,通过对区别安设角截齿的采煤机滚筒,正在截割阻力效率下举行了疲钝寿命领会,得出安设角为45。时截齿的寿命最长,不易折断。辽宁工程技巧大学的赵丽娟、马联伟[17】通过动力学仿真取得用企图疲钝寿命领会的载荷谱,得出了壳体牢靠性的单薄闭键。为切磋装备刚性运动与柔性构件小变形运动时,提出对应力、变形和疲钝寿命企图相应举措。中邦矿业大学的杨健健[8]领会采煤机的截割部及行走部电机运转参数、采高油缸载荷、摇臂与滚筒振动的特质,集合采煤机位姿,最终得到采煤事业面沿采煤机走向的煤岩分界附属函数,据其及时管制摇臂调高量,最终到达滚筒可沿煤岩分界主动仿形截割的目标。完成综采主动化急需的采煤机煤岩界面主动识别技巧,越发针对薄煤层综采工业代价宏壮。南京理工大学的彭学前【”叫各隐隐模块化的BP神经汇集改良算法利用到采煤机的障碍数据照料,举行隐隐化,遵照专家对采煤机的障碍举行领会,抬高采煤机障碍预测与诊断的功效和确切率。河南理工大学的刘俊利等[20】对采煤机举行模态和布局静力领会,通过软件ANSYS取得摇臂的应力和应变。切磋固有频率、振型关于摇臂壳体的影响,由仿真得,最大变形量为摇臂滚筒轴处,应力最大处为摇臂下端铰接孔。辽宁工程技巧大学的曹秀丽【z】操纵Pro/M布局领会模块,设立修设截割臂、滚筒、截割油缸活塞杆的有限元模子,遵照灵动度和模态领会,确定计划参数的转化边界。根据协同优化计划理念,正在知足布局静动态央求的前提下,设立修设各参数影响的归纳数学模子,正在参数转化边界内,遵照区别参数对模子机能的影响,选出知足前提的最优解。为抬高装备的牢靠性和操纵寿命及诊断、维修与庇护供给前提,同时深一步切磋持续采煤机作出外面教导和技巧撑持。辽宁工程技巧大学的赵丽娟、刘旭南等[zz】基于神经汇集预测结果领会了煤层踏实性系数,采煤机牵引速率以及滚筒截割深度与采煤机事业牢靠性的闭联。而且正在保障采煤机牢靠事业的条件下,取得了采煤机经济截割弧线,以及相应的最优出产率。太道理工大学的张啸[23】,利用疲钝寿命领会外面,领会了采煤机截割部行星架发作裂纹的因由,并对行星架万方数据 辽宁工程技巧大学硕士学位论文举行了寿命预测以及优化改良计划。三一重型设备有限公司刘磊【24】,领会区别几何参数以及安设参数对采煤机截割部振动性子的影响,以减小采煤机截割部振动为对象,而且领会了采煤机截割头的动力学,得出了采煤机截齿最佳几何参数以及安设参数。为采煤机的计划供给了厉重的根据。太道理工大学的岳嘉为[25】,为减小采煤机正在事业时的振动,将神华神东煤炭集团装备管束核心EAM中相闭JOY7LS7采煤机运转时相干数据,与采煤机负载阻力(截割与牵引)之间设立修设函数闭联。通过MATLAB数值软件求解领会,最终以神华神东煤炭集团上湾矿51203事业面为根底,得到JOY7LS7采煤机最佳运转速率。2014年,江苏师范大学的苏秀平等[26】通过设立修设采煤机调高体系形态方程和滑模管制函数的根底上,对采煤机调高管制器仿真验证,采用滑模变布局管制可能较好地完成采煤机截割滚筒速、平、稳的主动调节。中邦矿业大学的周信、王忠宾、谭超级【27】切磋双坐标系下采煤机截割旅途的管制举措。并计划以微分外面为根底的摇臂倾角管制算法;以现场采样数据为输入,对采煤机截割旅途管制举措举行仿真,提出的举措可能有用革新采煤机截割旅途的平整性。河北理工大学的刘晓立(28】,操纵ADAMS软件领会求解基于截割外面的采煤机截割部动力学。并集合模仿退火与改良举措算出采煤机截齿的最优安设角及滚筒螺旋升角。仿真验证要害优化后参数的可行性;太道理工大学的薛佳鹏【29】,遵照采煤机调速性子外面,设立修设了截割滚筒的数学模子,领会了众种工况下的采煤机滚筒转速与牵引速率对载荷影响。最终的出了采煤机最优的滚筒转速与牵引速率。2015年,辽宁工程技巧大学毛君、姜鹏等【30】采用了有限元领会举措,求解领会斜切工况下的采煤机液压拉杠正在重载下的应力漫衍处境,并基于疲钝累积毁伤外面,领会液压拉杠的牢靠性,为采煤机出产计划供给出了外面根据。太道理工大学的邬黔凤【31】对滚筒的布局参数优化,并以截割比能耗及载荷摇动系数动作优化对象,对滚筒的布局参数举行了优化计划,使得滚筒与截齿的受力和振动革新明白,同时滚筒截割比能耗明显低落,完成布局优化的目标。东北大学的张义民等[32】,利用了有限元领会法、数值领会法、牢靠性外面对摇臂传动体系举行了牢靠性和优化领会,并操纵了蒙特卡洛模仿法验证其牢靠性。中邦矿业大学陶静【33】,以J71A型采煤机摇臂为切磋对象,利用刚柔耦合外面对采煤机摇臂举行了运动学领会,对紧急工况下,采煤机摇臂的模态领会,领会知采煤机摇臂是单薄闭键。且优化了采煤机摇臂,验证其优化后的可行性。中邦矿业大学罗晨旭【34】,领会采煤机截齿、滚筒的截割机能,通过测验验证,获取了截齿布局参数及安设参数对采煤机动力学的影响。为采煤机滚筒计划切磋以及有用截割煤岩界面煤层供给外面教导。201 6年,辽宁工程技巧大学陈洪月等【35】基于Newmar k.B法求解采煤机7自正在度非线性振动模子方程,领会了万方数据 辽宁工程技巧大学硕士学位论文当牵引速率为4m/min,行走驱动轮与销排间隙是6mm时,采煤机老手走平面内的振动性子。正在外洋1 960年,日本科学家西松[36】集合库仑莫尔外面揣度出截割分裂面必需听从库仑莫尔法则。上世纪70年代末80年代初,英邦切磋学者Evans I【37】提出,截割煤壁用镐形截齿时,煤壁外面受挤压分裂成少少扇形的小煤块,这些小煤块有v形断面,v形的顶角不随截深、刀具角度转换,证明了随圆锥角和截割厚度的转化和截割力的转化处境。1 985年,英邦粹者Hurt,K.G.和Mac Andrew,K.M【38】对滚筒截齿的寿命以及截割功效作了领会切磋,得出截齿的样式、截割速率以及切削厚度对质明的操纵寿命的影响很大。2004年,波兰学者J.Rojek和西班牙学者E.Onate[39]操纵离散元(DEM)与有限元(FEM)相集合的动力学举措对岩石截割举行模仿,并描画了两者相集合的数值算法的统统经过,同时声明清晰决此类题目操纵离散元与有限元相集合举措的可行性。2005年,美邦切磋学者BoYu【40】分裂对有限元、边境元和离散元举措漫衍举行切磋并筛选,最终决意采选采用LS.DYNA对采煤机滚筒的运动经过举行模仿仿真领会,同时斟酌截割速率、齿尖尺寸、截齿间彼此效率、截齿几何样式等身分对滚筒的打击力、截割力的影响,并确定剪切步地是落煤酿成的重要步地。2007年,美邦粹者Bnies Mishra[41]操纵有限元法道理设立修设主动盘旋割煤模仿平台(ARCCS),切磋了截齿和滚筒的布局计划对截齿上的热转达、可吸入粉尘的发作量、截割比能耗、截齿受力趋向的影响,并指出转换体系的相干机能能够通过调节截齿样式和安设角度。2011年头,波兰学者Jerzy Rojek和西班牙学者Eugenio Onate【42】设立修设了2D和3D闭于煤壁截割的数学模子,模仿截割经过中的岩石质料来举行切磋,并提出了一种轻便的外面公式和合理的离散元模子举措,通过测验相符外面央求。2013年,美邦粹者Abu Bakar、Muhammad Zubair【43】对采煤机截齿截割煤岩经过举行了测验模仿,而且与区别工况下截齿所受到轴向、径向的截割阻力的外面值举行了对照,得出与外面相符。1.3本文重要竣事的实质通过查阅邦外里采煤机相干的文献,清晰采煤机构成和事业道理。通过对单个截齿的三向力领会和函数外达式的设立修设,并模仿之前学者的结论,得出采煤机滚筒分裂正在竖直目标和轴向的数学模子。并设立修设了采煤机正在竖直目标(平行于煤岩且笔直于撑持底板目标)和侧向(笔直于煤岩且平行于撑持底板目标)的动力学模子,利用了胡克定律,将采煤机摇臂简化为简支梁模子,设立修设了采煤机摇臂的举升角与万方数据 辽宁工程技巧大学硕士学位论文调高油缸刚度之间的函数闭联,以及煤岩的脆性水平、采煤机牵引速率与滚筒载荷之间的函数闭联。采用数值领会举措,求解取得煤岩脆性水平、采煤机牵引速率和摇臂举升角对采煤机正在竖直目标和侧向的振动性子的影响。因为采煤机正在斜切进刀时,滚筒正在轴向(采煤机侧向)上受力最恶毒,此目标的载荷时时酿成截齿倒塌,齿座断裂,滚筒轮毂扭曲变形,摇臂根部断裂等事变。所以本文只对采煤机斜切进刀工况下侧向振动性子举行切磋领会,并采用数值求解的举措,求解取得了采煤机正在斜切工况下侧向振动性子弧线。基于以上的领会,利用了虚拟样机结合仿真技巧。集合采煤机正在本质事业中,归纳斟酌了采煤机的摇臂与销轴、滑靴与刮板输送机之间的摩擦性子,以及设立修设了销轴正在侧向的统制前提,而且对刮板输送机举行了全统制,对采煤机整机举行模态特质领会,寻得采煤机正在区别工况下的单薄闭键。对正在照料采煤机正在本质经过展现突发事变有模仿道理。万方数据 辽宁工程技巧大学硕士学位论文2采煤机整机竖直目标的动态性子领会2.1滚筒竖直载荷模子设立修设2.1.1单个截齿受力领会根据文献[44.49]对采煤机截煤机理的论述与切磋的切磋。从中能够看出,煤岩分裂是截齿强力切入煤岩运动的结果,关于截齿所受的三向力能够遵照前苏联的企图举措取得[44】【5 01。采煤机滚筒上的截齿重要分为刀型截齿和镐型截齿两种,因为刀型截齿对硬岩适合性差,仍然逐步被镐型截齿庖代,所以,本论文所切磋的截齿均指镐型截齿。如图2.1所示,为镐型截齿所受的三向力的示希图。牵引阻力截割阻力力争2.1 镐型截齿所受的三向力Fig.2.1 Threeaxis force of pickshaped cutter(1)截割阻力磨钝的截齿,其截割阻力互为:Z=Zb+、响fK≯ysd (2.1)式中,/为截齿截割时的阻力系数,取值边界为0.38~O.42;仃。为煤的单轴抗压强度,MPa;K:为均匀接触应力对单向抗压强度的比值,其取值边界为o.8~1.5;为截齿磨损面积,cmz,日常取值边界为1 0~30 cm2;Z0为锐利截齿的截割阻力的均匀值,N。(2)牵引阻力磨钝的截齿,其牵引阻力Z为:万方数据 辽宁工程技巧大学硕士学位论文F=K+100K;仃、.sJ (2.2)式中,K=EZ。=(0.5~0.8)z。(3)侧向阻力截齿正在截割煤岩经过中,截齿的侧向阻力重要受截齿的样式,截齿正在滚筒上分列的形式以及煤层的脆性水平等身分的影响。正在采煤机截割煤岩的经过中,因为与煤岩接触的截齿的个数、效率正在截齿上的效率力随年光是瞬时转化的,所以截齿外面所受的力存正在着差值。关于本文所切磋的镐型截齿,效率正在截齿上的侧向力可视为是正在对称面上效率力的均匀值,而且与截齿的破煤经过、镐型截齿的几何参数以及滚筒的截割参数等身分相闭。正在此重要列出截齿正在滚筒上的分列形式与正在事业经过中截齿所受侧向力的数学闭联【51】【52】。本文重要对截齿正在滚筒上循序分列举行领会。则截齿所受侧向力X,为:墨一zo(矗急+o.5诤亿3,式中,f 7为切削宽度,cm。2.1.2滚筒竖直载荷模子设立修设自然界中的煤岩成因庞大,各向异性且赋存前提庞大,煤层中的夹矸和硬质包裹体漫衍又具有较大的随机性,这都邑使得煤岩截割经过中,滚筒受到的载荷发作不成预知的转化,所以,本文领会滚筒载荷只斟酌螺旋滚筒截割纯煤的处境;此外,采煤机正在采煤事业面事业时,前后滚筒处正在区别的事业名望,所以,其受力处境有所区别,本文只斟酌螺旋滚筒一侧与煤壁都接触的处境。遵照以上假设和前文对单个截齿的受力领会容易取得螺旋滚筒正在某一名望的瞬时载荷企图举措。滚筒正在f期间时,第f个截齿上的截割阻力、牵引阻力和侧向阻力如图2.2所示。沿着秤谌目标、笔直目标和轴向理会,再将列入截割的完全截齿三个目标的分力逐一叠加即可取得截割滚筒的瞬时三向力。万方数据 辽宁工程技巧大学硕士学位论文图2.2 滚筒正在竖直目标受力示希图Fig.2.2 Vertical direction fbrce diagram Ot drum此中,口为滚筒的竖直目标;6为滚筒的秤谌目标;D为滚筒核心的初始名望;D为滚筒核心正在f期间的名望;尸为第f个截齿的初始名望;尸为第,个截齿,期间的名望;缈为滚筒盘旋的角速率;仍为第f个截齿转过的角度;X,为第f个截齿所受的侧向力,目标笔直于直面向外;r第f个截齿所受的牵引阻力,目标指向于滚筒核心;Z,第i个截齿所受的截割阻力,目标与牵引阻力笔直;R。为滚筒正在竖直目标所受的阻力;兄为滚筒正在秤谌目标所受的阻力,即滚筒的牵引阻力:v。为采煤机的牵引速率。由图可知,第f个截齿个截齿正在竖直目标所受的阻力为:口,=一Z cos仍+Zf sin仍 (2.4)由(2.6)式可得,采煤机滚筒正在竖直目标所受的阻力为:R。=q=(-Z cos仍+z,sin仍)f-12.2整机竖直目标动力学模子设立修设(2.5)日常处境下,采煤机正在庞大煤层地质前提下事业,采煤机滚筒正在与煤岩接触的经过中,与煤岩发成庞大的彼此力学效率,进而使得采煤机截割部受到滚筒截割负载之后,发作猛烈的振动,而且振动由采煤机各个人的连合部件以及牵引部转达给统统机身以及刮板输送机。所以,采煤机整机的振动题目是一个庞大的耦合题目。因为采煤机的布局十分庞大,而且煤矿巷道中的事业处境极端恶毒、众变,其振动性子受到诸众身分的影响,如煤层硬度处境;采煤机截齿排布形式;刮板输送机的万方数据 辽宁工程技巧大学硕士学位论文工况:采煤机摇臂的举升角;滚筒的运动参数和布局参数以及采煤机运转的速率等[53-59]。本节重要领会煤壁硬度、采煤机前摇臂的举升角以及采煤机的行走速率对采煤机竖直目标的振动性子的影响。采煤机正在竖直目标(平行于煤岩且笔直于撑持底板目标)的振动能够算作是具有众自正在度阻尼的受迫振动。因为采煤机布局庞大,为了情景的展现采煤机正在竖直目标的振动处境,并斟酌到模子的简化以及企图的便利。所以,正在设立修设采煤机竖直目标的动力学模子的经过中,采用齐集质料法,将采煤机整机划分为由支配滚筒、支配摇臂以机身,共五个人构成,并假设a.采煤机各个人的质料块渺视其弹性视为刚性而且质料齐集于各自的核心,质料分裂为,q、肌:、玳,、m。、m,(分裂为前滚筒、前摇臂、机身、后摇臂、后滚筒的质料);b.将调高油缸简化为有阻尼刚度可变的弹簧;c.采煤机各部件之间通过无质料而且具有肯定弹性和阻尼元件连合;d.采煤机各部件之间的阻尼为粘性阻尼;e.采煤机事业运转平常。由此,采煤机整机正在竖直目标能够简化成为6个自正在度体系的动力学模子,其模子如图2.3。图2.3采煤机竖直目标动力学模子Fig.2.3 Vertical direction dynamic model of shearer此中,x为前滚筒川,正在竖直目标的位移;x,:为前摇臂聊:正在竖直目标的位移;x,,为机身正在竖直目标的位移;x,。为后摇臂m。正在竖直目标的位移;x,,为后滚筒,”,正在竖直目标的位移;七”c。,为前滚筒与前摇臂之间以及摇臂前轨则在竖直目标上的刚度和阻尼系数;尼。、c、,为前摇臂后轨则在竖直目标上的刚度和阻尼系数;尼,。、c,。后摇臂后轨则在竖直目标上的刚度和阻尼系数;七。。、c,。为后滚筒与后摇臂之间以及后摇臂万方数据 辽宁工程技巧大学硕士学位论文前端的刚度和阻尼系数;尼舻c。;为前摇臂与机身之间连合销轴正在竖直目标上的刚度和阻尼系数;舷、幺为后摇臂与机身之间连合销轴正在竖直目标上的刚度和阻尼系数;七。,、c订、尼嘏、c。。为采煤机行走部导向滑靴和滑腻靴与刮板输送机之间正在竖直目标上的刚度和阻尼系数;七一c,。为前调高油缸正在竖直目标上的可变刚度和阻尼系数;尼c,,,为后调高油缸正在竖直目标上的可变刚度和阻尼系数;R。,为前滚筒正在竖直目标上受到的阻力;R。,为后滚筒正在竖直目标上受到的阻力;臼,,为采煤机正在竖直目标上振动的摆角;口。,为正在竖直目标上采煤机调高油缸与销轴到机身核心的隔绝;6。为正在竖直目标上采煤机导向滑靴与滑腻靴到机身核心的隔绝。根据图2.3采用牛顿力学法,得出采煤机正在竖直目标上的动力学数学模子为:,”li,1+c,1(毫l一毫2)+t1(■It2)=Rl7”2王。2+c,1(茸2一曼,1)+t1(_2一x,1)+c卅(文,2一蔓3一口,焦3)+七叼O2一x,3一口,幺3)=o朋3冀3+c。(戈,3一毫2一日,幺3)+t。@,3一x。2一口,93)+c柚(j己,3一叠,4+呸最3)+后曲G,,一曩。+g包,)+g,k,+阢晓,)+七。,G,,+良够,)+c;。k,一阢晓,)+t。k,一眈铱,)=o一,反,+c,。(t,一毫!一q晓,)曝+kk,一:一q幺,)qc岫(文,,一曩。+q幺,)qkk,一曩。+哝幺,)q+g。k,一良馥,).坑+t。k,一良幺,).红一g,k,+熟馥,)红一红,k,+良幺,)良=om4墨4+c曲(毫4一屯3+q幺3)+k(■4一x,3+略幺3)+c,4(贾,4一文,5)+尼,4(t4一x,5)=o,,2E戈。E+c。4(文。E一文。4)+七。4(x。sx。4)=R,此中,1 lk s2kn+kq1 l=+c s2 c ssjrclql 1k s3 k s6+kih1 1=+cs3c s6+cm(2.6)(2.7)操纵MATLAB对采煤机整机竖直目标体系动力学举行领会切磋,能够减削大批的企图年光。该主体顺序布局包含五大模块,它们分裂是:顺序初始化模块,参数输入模块,主顺序模块,顺序调试模块,结果输出模块这五大个人。顺序初始化模块包蕴内存创立,数据最初化设定等;参数输入模块包蕴体系的相干参数输入;。一k。一。一b。一%万方数据 辽宁工程技巧大学硕士学位论文主顺序模块重要指移用ode45函数求解微分方程以及对采煤机整机体系动力学方程设立修设;结果输出描画为图像外达的模仿弧线。此中,输入参数有:采煤机各个人的质料、根基几何参数,体系各个人之间的刚度系数、阻尼系数,求解年光,求解步长。该算法的顺序流程图如图2.4所示。发轫◆顺序初始化÷鞭策参数输入÷创立微分方程初值+创立初始步长、积分步长、仿真年光、输出值◆设立修设采煤机体系动力学微分方程◆移用RungeKutta法求解微分方程求解值●i图像输出l图2.4体系顺序算法直接流程图Fi92.4 The algorjthm flow chart of gear system dynamjcs令式(2.8)中%=k=t为液压缸等效液压弹簧的刚度,N/m,可遵照式(2.8)企图。(2.8)式中,夕为液压油的有用体积弹性模量,MPa;E为液压缸两腔效率面积的均匀值,m2;矿为液压缸两腔当量总容积的品均值,m3;S为液压缸行程,m。2.3模子求解与领会2.3.1煤岩硬度对振动性子的影响因为煤岩构成庞大,所以正在采煤机截割煤岩的经过中,滚筒正在竖直目标受到的力是瞬时转化的。根据文献[60.62】本节重要针对纯煤对采煤机正在竖直目标振动的影响举行领会切磋,为便利企图与切磋煤层硬度对采煤机振动的影响,可按煤岩的脆性水平,将煤岩大致分为三个等第:极脆性煤、脆性煤和韧性煤。万方数据 辽宁工程技巧大学硕士学位论文当斟酌煤岩脆性水平影响对采煤机振动的影响时,则式(2.1)截齿截割阻力均值Z。为:Z0_罴甓斜慨%K,(2.9)厶0一cos屁话。+B∥)““~一b“,』~L厶yJ式中,么为存正在矿压时煤岩的截割阻抗均匀值,彳1 80kN/m的煤称为软媒;么=1 80~240kN/m的煤称为中硬煤;么=240~360kN/m的煤称为硬煤;f为均匀截距;办为切屑厚度;6。为截齿企图宽度,日常可取直径的一半,cm。式(2.9)中K。为煤岩体压张系数:3巧内+与H(2.10)此中,H为均匀每层厚度,m;,为滚筒截割深度,m;K加为煤岩外层张力系数,取值边界为O.2~0.5,其取值与煤岩的性子相闭,脆性煤岩取较小值,韧性煤岩取较大值;c、d为与煤岩性子和回采事业前提相闭的系数,其对应煤岩外层张力系数的取值可按外2.1查取。外2.1 煤岩压张系数企图参数外Tab.2.1The calculating parameters of coal s rock pressure and tension cOe娟cientK。为煤岩体裸露系数,取值边界为0.52~O.74;K。为截角影响系数,即截齿截割角睹对截割比能耗影响系数。K,为截齿前刃面样式系数,关于镐型截齿,平日取0.85~0.9;K。为截齿设备系数;腺为截齿楔入煤岩的角度;B为煤岩的脆性水平系数,煤岩属性为韧性时B2.1,煤岩属性为脆性时2.1B3.5,煤岩属性为极脆性时B3。基于以上领会,并集合现阶段邦内煤矿的煤岩硬度的本质处境。以MG500/11 80型采煤机为切磋对象,正在MATLAB汇编发言中,采用数值求解举措,创立仿线秒,采煤机牵引速率v。=3m/min,采煤机前摇臂举升万方数据 辽宁工程技巧大学硕士学位论文角口=27。,A=400kN/m,xl伊对煤岩的截割阻抗均匀值彳分裂取A=200kN/m,A=300kN/m,得出如图2.5所示,煤岩硬度对滚筒竖直目标上载荷R。的影响弧线kN/m时,滚筒竖直目标载荷年光以(b)A=300kN/m时,滚筒竖直目标载荷图2.5采煤机滚筒竖直目标载荷年光如(c)A=400kN/m时,滚筒竖直目标载荷Fjg.2.5 Vertical dlrection load of drum of shearer由图2.5所示,当煤岩的截割阻抗均匀值A=200kN/m时,采煤机滚筒竖直目标的载荷最大到达5.12×104N,而且正在均值为4.85×104N相近上下摇动,差值为O.52×104N;当煤岩的截割阻抗均匀值A=300kN/m时,采煤机滚筒竖直目标的载荷最大到达7.69×104N,而且正在均值为7.3×104N相近上下摇动,差值为O.8×104N;当煤岩的截割阻抗均匀值A=400kN/m时,采煤机滚筒竖直目标的载荷最大到达10.23×104N,而且正在均值为9.75×104N相近上下摇动,差值为1.03×104N。正在MATLAB中,将以上所得出的采煤机滚筒竖直目标载荷的数据,通过编写顺序语句的举措,导入到采煤机整机正在竖直目标振动的求解方程中。为保障仿真模仿的类似性,同样采用竖直求解的举措,创立仿线所示,为正在区别煤岩的截割阻抗均匀值影响下,采煤机各个人正在竖直目标上的振动位移;图2.7为正在区别煤岩的截割阻抗均匀值影响下,采煤机各个人正在竖直目标上的振动加快率。从图2.6和外2.2中能够看出,当煤岩的截割阻抗均匀值A=200kN/m时,采煤机前后滚筒正在竖直目标振动位移分裂为13.4156mm和8.1 850mm;采煤机前后摇臂正在竖直目标振动位移为5.3 11 5mm和3.3232mm;采煤机机正在竖直目标的振动位移和振动摆角分裂为O.3354mm和.O.3558rad。当煤岩的截割阻抗均匀值A=300kN/m时,采煤机前后滚筒正在竖直目标振动位移分裂为20.1219mm和12.2766mm;采煤机前后摇臂正在竖直目标振动位移为7.9665mm和4.9844mm;采煤机机正在竖直目标的振动位移和振动摆角分裂为O.5030mm和O.6906rad。当煤岩的截割阻抗均匀值A=300kN/m时,采煤机前后滚筒正在竖直目标振动位移分裂为26.8300mm和16.3691 mm;采煤机万方数据 辽宁工程技巧大学硕士学位论文前后摇臂正在竖直目标振动位移为10.6223mm和6.6458mm;采煤机机正在竖直目标的最振动位移和最大振动摆角分裂为O.6707mm和2.8061rad。煤岩的截割阻抗均匀值越大,采煤机整机正在竖直目标振动越大,而且对采煤机前后滚筒正在竖直目标的振动影响最大。;H i。+(a)前滚筒竖直目标振动位移(c)机身竖直目标振动位移? } 、,(b)前滚筒竖直目标振动位移∥。。≯ ..(d)机身竖直目标振动摆角,-一。J一(e)后摇臂竖直目标振动位移 (D后滚筒竖直目标振动位移图2.6采煤机竖直目标振动Fig.2.6 Vertical direction Vibration displacement ofshearer15一OO万方数据 辽宁工程技巧大学硕士学位论文外2.2区别煤岩硬度下的采煤机竖直目标振动均值Tab.2.2 The mean of vertical direction Vibration displacementunder different coal and rock hardness从图2.7和外2.3中能够看出,采煤机各个人振动加快率都正在0相近上下摇动,而且最大、最小峰值根基一致。当A=200kN/m时,采煤机前后滚筒正在竖直目标上振动加快率分裂为0.0284mm/s2、O.0220mm/s2;采煤机前后摇臂正在竖直目标上振动加快率分裂为.0.0006mm/s2、.O.0034mm/s2;采煤机机身正在竖直目标上的振动加快率与摆角角加快率分裂为.0.0004mm/s2、O.001 1rad/s2。当A=300kN/m时,采煤机前后滚筒正在竖直目标上振动加快率分裂为0.0542mm/s2、O.0419mm/s2;采煤机前后摇臂正在竖直目标上振动加快率分裂为O.0019mm/s2、O.0073mm/s2;采煤机机身正在竖直目标上的振动加快率与摆角角加快率分裂为.O.o007mm/s2、O.o005rad/s2。当A=400kN/m时,采煤机前后滚筒正在竖直目标上振动加快率分裂为0.00953mm/s2、O.0891mm/s2;采煤机前后摇臂正在竖直目标上振动加快率分裂为O.0156mm/s2、O.011 8mm/s2;采煤机机身正在竖直目标上的振动加快率与摆角角加快率分裂为O.0028mm/s2、O.0013rad/sz。煤岩的截割阻抗均匀值的转化对采煤机前后滚筒正在竖直目标的振动加快率的影响较大,煤岩的截割阻抗均匀值越大,前后滚筒正在竖直目标的振动加快率越大。万方数据 型捌层暑恹矧皆握避b辽宁工程技巧大学硕士学位论文型删届f暑,最l銎善隶;;截(a)前滚筒竖直目标振动加快率、.≯“{I l一_, ,(c)机身竖直目标振动加快率0000OO型刿口目厘钕矧崮担照控萋接矿霎薰;薹誊墨型幽口目厘权删崮避避也截(b)前摇臂竖直目标振动加快率? “≯.!~、:。i,;-(d)机身竖直目标摆角振动加快率.....OO(e)后摇臂竖直目标振动加快率(f)后滚筒竖直目标振动加快率图2.7采煤机竖直目标振动加快率Fig.2.7 Vertical direction Vib豫tion acceleration ofshearer一17一0000万方数据 辽宁工程技巧大学硕士学位论文外2.3区别煤岩硬度下的采煤机竖直目标振动加快率均值under different coal androck hardness2.3.2 摇臂举升角对振动性子的影响采煤机正在事业时,通过转换采煤机调高油缸区别的行程来转换采煤机摇臂区别的举升角,进而转换采煤机滚筒区别的高度来适合区别的采高。由文献[64]可知,采煤机摇臂的举升角对采煤机的振动性子会发作影响。当斟酌举升角对采煤机整机振动性子影响时,式(2.8)中调高油缸的行程^Sf与摇臂的举升角之间的函数闭联为:S=st+龌(2.11)△s:三:(筹+sin口]c。s詈一2三:。in詈c。。三二兰:(掣c2.2,胴=三。[Sin@+口7)一sin口] (2.13)图2.8为采煤机摇臂滚筒调高体系示希图。S为调高油缸的初始行程;S为调高油缸正在f期间的行程;Q为滚筒的初始名望;Q7为滚筒正在,期间的名望;H:为滚筒的初始高度;H。为滚筒正在f期间的高度;厶为大摇臂的长度;三:为小摇臂的长度;口为摇臂初始的举升角;口7通过年光f摇臂转过的角度。万方数据 辽宁工程技巧大学硕士学位论文0,图2.8采煤机摇臂滚筒调高体系示希图Fig.2.8 Height adjusting system ofshearerrocker drum由此,集合式(2.8)能够推导出采煤机调高油缸的行程与采煤机摇臂举升角口之间的函数闭联为:t=搞4GB一y(s 7+三:s;n(口+口)c。s詈一2三:sin詈c。s旦竖兰里丛墨堑丛皇尘!宅;L兰堡坚三二堑塑](2.,4)采煤机正在事业经过中受到较大的外载荷效率,摇臂正在事业经过中呈简支梁形态,正在外载荷效率下,摇臂势必会发作变形,进而摇臂本身的刚度会跟着摇臂的举升角的转化而转化。所以将采煤机摇臂简化为如图2.9所示的简支梁模子,根据质料力学中简支梁的挠度缈企图举措,则简支梁的挠度彩与举升角口之间的函数闭联式如下:万方数据 辽宁工程技巧大学硕士学位论文图2.9采煤机摇臂简支梁模子Fig.2.9 Simply supported beam model ofshearerrocker缈:竺!墨!:!竺!竺二互:!!呈丝13EIF!=kt△S由胡克定律能够企图出采...

  辽宁工程技巧大学硕士学位论文滚筒采.燥机.振.动.特.:陛分.析yihr蕊n 0.礁.-ch魏r亟£蔓曼Ei照i£.璺n亟ly§i量.Qn—d.r坠-I礁..§h£璺置£.r作家姓名 杨辛未教导西宾学科专业毛君教养呆滞工程二。一六年六月万方数据 分类号THll3.1UDC 621学校代码10147密级 公然硕士学位论文滚筒采煤机振动性子领会Vibration characteristic analysis on iIrum shearer作家姓名 杨辛未教导西宾 毛君教养申请学位 工程硕士学科专业 呆滞工程切磋目标 当代呆滞计划外面与举措辽宁工程技巧大学万方数据 IJllJ圳川JII川I洲川⋯舢0闭于论文操纵授权的注脚Y3469251本学位论文作家及教导教...