产品中心
广东省广州市番禺经济开发区
13976789988
329465596
滚筒采煤机
抢庄牛牛采煤机截割滚筒(φ16m)截齿的合理布置研
来源:admin 时间:2020-07-13

  太道理工大学硕士商量生学位论文there are manyparameterswhi ch effect ofcutti ng perf ormance.Onl ytake thepi ck arrangementmethod asopti mi zati on parameters,wi theachcutti ngtoothforce di fferencemi ni mum,drum fl uctuati oncoeffi ci ent mi ni mum as theobj ecti ve functi on,the l ocal l y regul arsecti on di stance andangl eto reduce thecutti ngtooth stress di fference and drum fl uctuati on.KEY WORDS: coalmi ni ng machi ne,Shearer drum,numeri cal si mul ati on,reasonabl earragementIV 生学位论文2.3模仿结果阐发⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.....⋯⋯⋯⋯⋯..212.3.1滚筒截割煤体的动态阐发...⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯⋯⋯⋯⋯..212.3.2滚筒和各截齿的受力结果......⋯⋯⋯⋯⋯.......⋯⋯⋯⋯.222.3.3滚筒和各截齿的受力结果阐发⋯⋯.⋯⋯⋯......⋯⋯⋯⋯⋯302.3.4结论....⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ .3l2.4本章小结....⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯.32第三章滚筒组织优化的外面凭据⋯ ⋯ ..⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 333.1影响截齿的参数及事理⋯ ⋯ ⋯ .⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ .⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 333.2采煤机滚筒截齿罗列⋯..⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯.343.3最佳截线距筹议⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ..353.4滚筒截割外面力揣测⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯..383.5本章小结...⋯....⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.41第四章采煤机滚筒组织合理安放⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯⋯⋯⋯⋯..434.1组织优化的标的⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯⋯⋯......⋯⋯⋯⋯⋯..434.2采煤滚筒组织优化安放⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯.......⋯⋯⋯⋯⋯..43V13699466,J,J1● 1●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●.●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● 太道理 I:人学硕十商量生学位论文4.2.1优化前截齿罗列式样.⋯⋯⋯⋯.⋯⋯...⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯444.2.2区域一截线距限制安排⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ .⋯ 454.2.3区域二截线距限制安排⋯⋯⋯⋯⋯...⋯....⋯⋯⋯⋯⋯⋯474.2.4区域三截线距限制安排⋯⋯⋯⋯⋯.....⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯484.2.5优化安放后截线距..⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯..⋯..⋯⋯⋯...494.3采煤机滚筒合理安放后截割煤体数值模仿阐发⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯..504.3.1安排后截齿受力阐发⋯⋯.....⋯.⋯.⋯.....⋯⋯....⋯⋯..504.3.2安排后滚筒受力阐发⋯⋯⋯⋯⋯⋯....⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯544.4采煤机滚筒合理饰置后截割煤体数值模仿阐发...⋯⋯⋯⋯⋯⋯...⋯564.6本章小结..⋯⋯.......⋯⋯⋯⋯⋯..⋯.......⋯⋯.......⋯.57第五章结论与预测.⋯..⋯⋯..⋯⋯.⋯⋯⋯⋯...⋯⋯⋯.....⋯..595.1结论⋯⋯..........⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯.....⋯⋯⋯...........595.2对同后办事的预测⋯..⋯⋯⋯⋯⋯..⋯.⋯...⋯⋯⋯.⋯⋯⋯59参考文献⋯.⋯..⋯....⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯.⋯.....⋯.......⋯....61致 谢⋯..⋯.⋯.⋯...⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯...⋯.⋯..⋯64攻读学位光阴宣布的学术论文目次.⋯⋯⋯⋯...⋯⋯.......⋯.......⋯65VI 太道理工大学硕士商量生学位论文1.1课题商量的方针和事理第一章绪论跟着全邦经济的急迅兴盛,能源的提供逐步入不敷出。我邦事煤炭大邦,可采掘量位居全邦第一,实质采量位居全邦第二,固然其他能源的接踵开荒和愚弄如雨后春笋,然而目前煤炭仍占扫数能源消费式子的70%以上。邦度发改委正在“ 十二五” 策划中指出,估计到2015年,我邦煤炭出产力将擢升到41亿吨/年,煤炭出产企业也向大基地、大集团倾向兴盛,寰宇采煤板滞化水平要到达75%以上。正在政府的大肆鼓动下,采掘板滞设备现出高速兴盛的好势头,各学者平素闭怀着煤矿开采时间的商量状况,实际的工况也央浼着采掘板滞设置向智能化、大型化、高效化的的倾向迈进⋯ 。双螺旋滚筒采煤机,动作最紧张的采掘板滞之一,调高限制大,正在采掘中厚煤层工况中,可能双向采煤,一次采全高,并能适合种种煤层厚度变革、底板不屈的情景;其余双滚筒采煤机可能自开办事面两头的瘦语,且组织单纯、制作容易,以是其已成为了各大矿区采掘缓倾斜中厚煤层的重要采煤板滞f2】。采煤机寻常由截割部、牵引部、电动机及其他装备构成如图1-1所示。个中截割部含有固定减速箱、滚筒、摇臂( 摆动减速箱) 、挡煤板、液压调高体例等,抢庄牛牛截割部内部还设有润滑设置、冷却体例、喷雾体例和过载掩护机构l21。2 3456781、6一挡煤凝f 2、7螺旋滚筒;3、8一摇臂;4、9一固定减速嚣;卜雉引部;70一电动机;1 l 输送机槽;I 2底托絮一图卜1双滚筒采煤机构成Fi gurel - 1 Doubl e drum coal shearer1 太道理工大学硕士商量生学位论文20世纪60年代,英邦和德邦等邦度率先将圆形滚筒订正成螺旋叶片滚筒,大大提升了煤炭出产恶果。我邦采煤机正在70年代从无到有,统统进口海外的采煤板滞知足出产需求,经历邦内学者对采煤机的仿制、阐发和摄取;到八十年代,我邦独立商量的采煤机体例体例慢慢圆满;90年代往后,采煤机时间飞速兴盛,并朝着大功率化、智能化、强力化、适合才略强等倾向兴盛,种种安好时间、工况监测显示时间也接踵商量告成1 31。目前我邦自立研发的采煤机,仍然知足邦内煤炭出产的需求,并盘踞了大部门煤炭采掘商场。然而跟着煤炭工业的兴盛,对采煤机的功能央浼也越来越高,采煤机滚筒是采煤机用于截煤、碎煤、落煤、装煤的紧张部件,打发整机的大部门功率。滚筒组织繁复,参数浩瀚;煤体组织众变:截割进程中,截齿受力是一个非线性的繁复进程,且各截齿受力漫衍不屈均,这些参数都直接影响着截割恶果、能耗比、牢靠性、块煤率、寿命和办事恶果等I 41。滚筒截齿分为镐型截齿和刀型截齿两种,截齿的几何组织直接影响着采煤机的截割,寻常遵循工况煤层的本质和采煤机截齿职位状况确定采选哪种截齿,煤层斗劲脆并有夹石层的寻常利用镐型截齿:对付中硬度或者较粘性的煤层寻常利用刀型截齿,截齿组织的订正可能大大提升截割恶果、消浸粉尘、提升块煤率。刀型截齿运用遍及,之前邦外里群众商量都针对刀型截齿的商量,对镐型截齿的截割功能商量较少,外面体例不圆满,以至许众都是模仿刀型截齿的外面【51。目前实质工况中,自从60、70年代往后,镐型截齿正在采煤机上愚弄越来越众,并且打发惊人,往往老是某几个齿损害断裂。对邦外里采煤机截齿打发状况视察认识到,邦内的综采截齿打发率大约为30把/万吨,而联采的截齿损耗率为80.120把/万吨,有些工况打发以至可高达200把/万吨;海外综采截齿损耗率寻常约为20把/万吨。这申明实质采煤机截割进程中,各截齿之间的受力不屈衡,总使某几个截齿受力较大或受磨损。采煤机截齿的损坏和丧失,假如没有实时的补充和维修,就会增大相邻截齿的受力载荷而导致进一步损害,或扫数滚筒震荡的加剧,影响整机寿命I 61。是以商量镐型截齿采煤机滚筒的截割状况,阐发载荷情景,对提升煤炭出产有强大的经济代价。滚筒受到的外载荷分为两种,一种是各截齿所受载荷的相对均衡;另一种是扫数滚筒受到的载荷均衡。均衡便是采煤机滚筒各截齿受力相对不同较小;滚筒所受载荷震荡较小【71。本课题采用动力学仿真时间获取采煤机滚筒截割煤体的进程,并搜聚各截齿和扫数滚筒的受力载荷,对结果受力载荷举办商量阐发,并指引对采煤机滚筒组织合理优夕 太道理工大学硕士商量生学位论文明安放。因为影响参数浩瀚,以往的商量阐发对采煤机截割征象的相识差别,导致得出的种种外面各不类似以至相反,或相对实质偏差较大,而且不行完全申明滚筒截割煤体征象的繁复进程。动力学仿真时间可较真正的模仿采煤机截割煤体进程,为滚筒某些参数的优化供应凭据。近年来该时间正在工程商量和运用中疾速兴盛,已成为工程时间职员革新商量和打算的紧张式样。将动力学仿真阐发时间运用到采煤机滚筒的打算优化上,比拟外面与实习,能较完全的模仿真正工况状况;也能大大缩短实习研发周期、削减劳动强度,对题目的相识会越发深远、细巧。本课题不光可能认识采煤机截割煤体的更众细节,并且可能随时继续动态地、反复地显示滚筒截割煤体的进程,对采煤机滚筒打算外面方面也有鼓动功用。1.2邦外里商量近况上/卜世纪40年代起,英邦、苏联接踵开荒了第一代采煤机开荒往后,采煤机迅猛兴盛,商量体例臼趋圆满,简直能适合种种煤层举办采掘功课,并逐步向大型化、大功率、高效化的倾向兴盛,也仍然酿成了较为圆满的商量体例。滚筒动作采煤机紧张的办事机构,邦外里学者对其打算外面和优化做了大方商量办事,陆续充分圆满截割外面和优化体例,其法子大致分为三种:第一种:实物模仿实习法早期的商量重要是维系实质工况遭遇的题目,遵循体验和之前的打算对缺陷举办订正,打算职员打算出纸质样图,出产职员遵循样图将订正的结果做出样机,再返回到种种工况中举办试验,测试其性能、寿命、牢靠性等,假如不行到达预期恶果,还要从头打算点窜,并点窜样机,然后实习。这种商量式样可能对缺陷举办优化订正,然而耗时长、筑制样机打发科研经费大,并且往往由于不行一次到达预期的恶果而返工。正在商场竞赛如许激烈的今日,该种商量式样容易错失良机,是以目前这种打算商量形式,仍然跟着科技的先进慢慢被淘、汰【81。跟着对采煤机截割相识的深切,往往必要对其的某一特色举办深切认识,除正在实质机械设置实习外,愚弄肖似外面的模仿实习商量仍然正在摩登自然科学商量中取得遍及的运用,正在肖似模子上认识真正状况产生的征象和顺序。学者们遵循采煤机肖似外面和截割外面,设立截割煤体实习平台,肖似模子蕴涵的采煤机原料肖似、尺寸肖似,动力学肖似、运动学肖似,以及被截割的煤形式样力学功能肖似。愚弄肖似实习平台,对实质煤体或人工合成模子举办截割,并变换采煤机滚筒的重要参数,如叶片头数、叶片升角、3 太道理工大学硕士商量生学位论文滚筒截距、截齿罗列式样和装配角度等,以优化块煤率、消浸比能耗、减小摩擦、消浸滚筒扭矩、提升滚筒寿命、提升截割恶果和装煤率为标的,寻求最佳滚筒组织参数,到达优化的方针【9】。现在这些实习仍然设立了采煤机滚筒截割充分的外面底子,例如,目前邦际已经运用的采煤机截割力揣测公式,便是前苏联学者50年代愚弄直线截割道理实习获取的。海外对采煤机商量起步较早,更加是50年代到80年代,大方的以实习体例为模子,对截割功能、运动学、原料学、截齿负荷等方面,完全商量了采煤机功能,设立了充分的外面体例。美邦粹者Venkata Babu Achanti 愚弄挽回截割试验台,举办了粉尘量众少与截割参数闭联的商量,他指出给进速率越大,粉尘量越少【l o】。学者Ri zwan A.Qayyum正在遵循肖似外面,正在截割实习台上,阐发五种差别类型的截齿装配对截割功能的影响,取得截割能耗比,粉尘量、滚筒载荷与差别种别截齿的闭联 11】。邦内,中邦矿业大学的刘送永等,通过肖似模子实习平台对四种差别滚筒举办试验,筹议截齿差别的罗列式样对滚筒截割扭矩和块煤率的影响,得出叶片头数越众,载荷震荡越小;棋盘式滚筒所受扭矩比次第式要小,且棋盘式滚筒块煤率较大:棋盘畸变式滚筒载荷震荡较小112】。基于肖似外面得肖似模仿实习法,相对实质工况实习法,仍然有了很大的提升,可能简单的举办针对性实习,实习结果具有科学性。然而愚弄肖似模仿实习耗用功夫仍相对较长,实习原料的企图过于繁复,往往必要花费许众功夫和经费来制作实习设备,且实习原料思考参数斗劲简单,只可合用于一中实习计划,反复性不高,且有些实习不行较真正模仿实质切割。第二种:外面阐发商量跟着各学科认识的深切,越来越众的学者们维系其它学科学问,如混沌外面、信号打点、遗传算法、神经汇集、概率统计外面等,愚弄其他学科学问对采煤机参数举办优化,处分采倔板滞等工程板滞周围的优化题目。李晓豁遵循实质工况,愚弄动力学道理,设立采煤机滚筒截割煤体进程中截齿的轨迹方程、加快率方程、速率方程。通过纯数学法子的阐发和揣测,得出运动参数对截割进程的影响,为螺旋滚筒的组织和功能供应外面凭据113】。焦丽基于古人实习取得的滚筒截齿受力公式,愚弄概率统计法子,随即加载办事应力和原料强度以模仿实质工况,对滚筒举办负荷测试,得出截齿牢靠性的外面公式,为其阻碍诊断供应外面指引【14】;再有的学者模仿种种成熟的算法,如鉴于生物进化思思的遗传算法,对采煤机滚筒的参数和截割运动参数举办优化,设立众标的函数和众变量的优化模子,得出优化结果,消浸能耗比、减小震荡、增大块煤率、提升出产4 太道理工大学硕士商量生学位论文恶果 1” 。Mazurki ewi cz等商量了滚筒螺旋叶片包角与截割恶果的闭联,并通过线性回归法子阐发预测了截割力公式,为截割外面商量供应了新的法子116】。Du基于截齿截割力闭联公式,以滚筒震荡系数最小为标的,揣测出差别截齿罗列时滚筒的震荡系数,为差别工况下滚筒的采选利用供应了外面底子l 】。朱才朝等研讨了截割机构和与煤岩体例的非线性耦合动力学特色,深切认识截割机构的力学本质和动力特质,为实质工况下截割体例非线性耦合动力学供应外面参考【18】。再有有的学者遵循端盘截齿的切屑图,阐发了截齿排布对煤块度和办事面粉尘的影响,从外面上筹议了截齿装配角度对滚筒受力状况、截割比能耗以及端盘、截齿利用寿命的影响,确定了合理的角度限制。其商量可动作圆满端盘截齿打算、提升滚筒办事恶果的外面凭据l 】圳。以采煤机滚筒打算的外面和法子为底子,设立滚筒优化的数学模子和公式,维系摩登揣测机优化伎俩,愚弄其他学科法子举办参数优化或从外面进取行结果阐发,并与工矿举办比较,到达优化标的函数的方针。第三种:虚拟样机阐发法:跟着揣测机硬件和揣测机时间的急迅兴盛,虚拟样机时间这一数字化打算法子,也疾速成为众学科归纳时间。个中蕴涵CAD筑模时间、板滞体例动力学与仿真时间、有限元阐发等等。愚弄虚拟样机时间大大减省了研发的功夫和人力、物力,消浸了开荒经费,也使开荒可反复性加强。虚拟样机运用流程如图卜2:修建三维实体模子▲ ▲ ▲■ T动力学模子筑模、枪杏委靡寿命阐发有限元筑摸、j 卜涉、检验动力学功能强度阐发0、 『 参数优化士采煤机强度、动力学实习图12虚拟样机时间的运用Fi gurel 2 Appl i cati ons of the vi rtual prototype technol ogy王峥荣等正在Pro/Engi neeri ng中设立采煤机截齿截割煤层的三维数模子,导入ANSYS/LSDYNA软件中并举办有限元动态仿真,混凝土原料模仿煤岩,愚弄腐蚀接触5 太道理工大学硕士商量生学位论文模仿截齿截割的实质进程,获取断面截齿受力、速率、加快率、滚筒的扭矩、震荡等参数,筹议差别截齿装配角度对块煤率的影响1201。BoYu等愚弄显示动力学软件LS.DYNA对采煤机截割进程举办仿真,得出滚筒运动速率、截齿几何特质、截齿问的彼此功用对滚筒截割力的影响,并阐发出煤岩粉碎的重要式子是剪切损害【2 。姬邦强等愚弄有限元软件LS.DYNA对滚筒截割煤岩举办仿真商量,得出截齿随截割所受的三向力的变革弧线,并统计出各截齿截割力均匀值,得出速率越大,截齿截割阻力均匀值先减小后增大122】。郭迎福等愚弄揣测机仿真时间举办滚筒的功能的商量,得出采煤机截割功能受运动参数之间的闭联,最佳的截割状况不但央浼合理的滚筒组织,也要有成家的运动参数【2 31。此类商量为认识采煤机截割供应了新法子,愚弄揣测机辅助揣测迅速的模仿出扫数办事进程,对所得结果举办优化,到达打算优化机构的方针。从大方闭于优化滚筒截齿排布及优化的论文和竹帛察觉,正在截割头的揣测机辅助打算商量上,群众都是正在邦外里现有的截割外面的底子上,设立截割头截割煤岩的数学模子和相应的优化标的函数,遵循这些模子和标的函数,借助揣测机举办阐发揣测,寻找最优的截割参数。现有公然荒外的与采煤机滚筒打算优化商量相闭的论文,还察觉辽宁工程时间大学和济源职业时间学院等的极少师生也正在举办这方面的商量,将有限元法子运用到截割头的打算商量上【24】~125】。鉴于采煤机截割滚筒的众变性、众身分性,必要大方反复性实习来商量其截割进程,是以虚拟样机时间充满愚弄揣测机硬件和时间,可能模仿出大方的工况讯息,将采煤机组织打算、阐发、优化放正在虚拟情况下发展,缩短开荒周期、俭省本钱。1.3课题重要的商量实质本课题愚弄Pro/Engi neeri ng wi l dfi re 4.0设立采煤机滚筒的三维实体模子,基于虚拟样机数值模仿时间代庖实质物理样机试验采煤机滚筒截割办事进程的思思,愚弄ANSYS/LS.DYNA有限元动态阐发软件对滚筒的截割煤体举办数值模仿仿真,直观取得滚筒截割动态进程,得出各截齿和滚筒的受力,并对结果举办统计阐发,设立以截齿受力不同系数最小,滚筒震荡最小为优化标的,对滚筒举办合理优化安放,对某些截齿受力较大肆办边缘局域安排,取得该型号采煤机滚筒组织的合理安放。个中重要商量实质蕴涵:( 1) 商量采煤机滚筒截割的运转机理,影响滚筒的截割的组织参数、运动参数、煤壁条款等的物理事理。6 7 太道理工大学硕士商量生学位论文8 太道理工大学硕士商量生学位论文第二章采煤机滚筒截割煤体的数值模仿本章将通过三维筑模软件Pro/Engi neeri ng wi l dfi re 4.0设立采煤机滚筒截割煤体的三维实体模子,并正在动力学阐发软件ANSYS/LSDYNA中举办数值模仿采煤机滚筒截割煤体的动态仿真进程,得出截割进程中各截齿和滚筒合座的受力,并对受力状况举办统计阐发,以便后文的优化。2.1滚筒三维特质模子的设立采煤机截割部直接接触煤壁,办事情况阴恶,打发采煤机大部门功率,截割部的是非直接影响着整机的截割功能和出产恶果,其蕴涵滚筒、调高体例、挡煤板及其他翻希望构等。个中采煤机螺旋滚筒对整机办事起确定性功用,好的滚筒应有较小的能耗比,出产率高;振动小,办事安宁;牢靠性高;截齿易维修装卸,且阻挡易丧失;办事妥洽,有优异的装煤性等特征。采煤机螺旋滚筒组织繁复,零件繁众,重要蕴涵端盘、螺旋叶片、齿座、筒毂、截齿、喷雾体例几大部门,如图2.1所示,筒毂与跟滚筒轴向相接,发动滚筒挽回;端盘和叶片焊接正在筒毂上;齿座焊接正在端盘和叶片上;为制止筒毂和煤壁直接接触,叶片上焊接着比叶片高约10cm的耐磨板,耐磨板掩护截齿免受磨损,螺旋叶片将截齿截割下的煤体甩落到刮板输送机;喷嘴与螺旋叶片的小孔装备与水相通,愚弄喷嘴喷水实行除尘功用【261。翡盘图2-I滚筒组织图Fi gure21 Drum structure采煤机截齿分袂装配正在端盘周边和螺旋叶片顶端,并按必然的顺序罗列。端盘与9 太道理工大学硕士商量生学位论文煤壁切近,是以筑设截齿较众,并且大无数截齿都向煤壁倾向倾斜,角度为正;也有小部门截齿倾斜与采空区,角度为负;不偏斜的截齿角度为零。端盘去煤壁之间有缝隙,是为避免端盘与煤壁问的接触摩擦,减小阻力12 71。滚筒组织参数重要蕴涵滚筒直径、滚筒宽度、叶片头数、叶片升角和截齿罗列式样等。滚筒的直径D、叶片直径D外、筒毂直径D内、滚筒宽度h;口叶片外缘升角,口。叶片内缘升角,口。叶片根部包角直径D。个中滚筒的直径D,是滚筒截齿齿尖所正在最大圆的直径,其确定着采煤机的型号和采高:滚筒宽度h,是滚筒底边到端盘最外侧齿尖的隔绝。如图22和图2.3所示:图2-2滚筒外形尺寸图Fi gure2- 2Drum si ze 太道理工大学硕士商量生学位论文一/吼搽 冬.弋)逐一\潜 念.N 芦≮ \图23滚筒叶片参数Fi gure2- 3 The parameterof drum bl ade本课题商量的是某型号采煤机滚筒,该滚筒是左旋棋盘畸变式,滚筒直径D为1600mm,叶片直径D外为1420mm,筒毂直径D内为720mm,滚筒宽度h为800mm,滚筒共装配33个镐型截齿和齿座,滚筒组织角度参数如外2.1所示。本文商量滚筒截齿罗列式样如图2-4图,图中小三角暗示各截齿齿尖职位,齿尖所正在横线暗示截割进程中截齿的运动轨迹,即截线。相邻两条截线的笔直隔绝便是截线隔绝。如图可能看出叶片上共15条截线,叶片截齿一线一齿漫衍:端盘直接与煤壁接触,截割阻力较大,装配截齿较众,此型号采煤机端盘遵照必然的原则装配了18齿,装配角度五种分袂有A一50。、B一38。、C一28。、D一1 7。、E一4。,个中A种角6个,B种角3个,C种角3个,D种角3个,E种角3个。外21滚筒角度参数齿尖螺旋升角 耐磨板外缘升角 叶片外缘升角 叶片根部螺旋升角 叶片根部包角16.36。 18.3。 19.6。 O.5。 33.r 43.4。 太道理工大学硕士商量生学位论文BlD1 A1 C1 E1 加 B? D2 A3 C2 E2 A4 83 0 ^5 C,c3 ^611 。i. I● 11 1. I● 11I. I●凹111●11IA、11 ●7\\\X?厶j \、X\\\^\认I、\ U\XV\、 \L\\\心 、\吣_\\\\X\、\\\\\ \\I、\\、\X、毒\ ) k n⋯ I. 心\\n⋯ I.、:\\\n L.Ii i ⋯、心1、t1 11.。l 几I、≮、\1.L』 L。i 几u、 \\、tf4一i ri uI吣\ \卜I、\ \\\X心▲ \\\\\\I、\心 \ \\\】、 、3\\心\ \\\\ 吣\▲\ 心▲ \、\\ \\I、\\\\ \ \\\▲\、、≮\、、J J 飞J 吣、、J\Ⅻ、I 、洲、≮H图2-4滚筒截齿罗列万式Fi gure2- 4The arrangement of the drum teeth( 1) 滚筒主体三维模子的设立因为本课题重要为得出采煤机滚筒截割煤体进程中各截齿和扫数滚筒的受力,是以省略滚筒内部传动机构、联接组织和挡煤板等组织。其余为后文优化办事中便于点窜模子参数做企图,正在不影响截割恶果的状况下,对模子外形也举办合适精简,将叶片和筒毂设立成一体。是以本模子通过拉伸号召,遵循联系参数,分袂设立采煤机滚筒筒毂部门、叶片伸开模子。再通过主菜单采选【插入],/【高级/【骨架折弯】号召,将两头面临接,遵循滚筒的联系参数折弯出滚筒筒毂和叶片的实体特质。再愚弄拉伸和挽回特质设立滚筒筒毂、端盘实体模子【28】。滚筒主体模子如图25所示。( a)( b)图2-5滚筒主体模子图Fi gure2- 5The body model of the drum12 太道理工大学硕士商量生学位论文愚弄骨架折弯号召可能较正确的保障滚筒外21中的各角度参数,也可能简单后文对参数的点窜。为消浸模子的巨细,加疾后文的阐发速率,滚筒主体部门的定位元件、喷水部件和端盖螺栓等组织直接省去;对单个零件的限制细节组织也举办了选择,例如油槽、小凸台、小凹槽等,减小模子量。( 2) 截齿三维模子的设立采煤机镐型截齿头部镶嵌圆锥形的硬质合金,其皮相堆焊了碳化钨合金层,截齿要知足固定牢靠、便于转换、且制作本钱低的央浼。实质切割工况中,截齿固定正在齿座内,镐型截齿头部外面上应正在截割阻力功用下可能正在齿座内挽回,主动磨锐齿尖,然而因为实质工况条款阴恶,煤粉容易阻塞截齿与齿座的漏洞,导致截齿往往不行自正在挽回,是以不思考截齿正在齿座中的转动,将齿头和齿座筑为一体12 91。截煤办事重要靠齿尖楔入煤体,使煤体粉碎,是以截齿接受的载荷均聚集正在刀头部门。因为截齿较众,外形较繁复,为便于划分网格,并削减天生的单位,提升运算速率,正在保障镐型截齿重要特质参数且不影响受力的条件下,尽量简化截齿,省略弧曲面和崎岖。简化的截齿三维模子如图2-6所示:图2-6截齿模子图Fi gure26 The model of the drum teeth( 3) 装置及插手搜检设备滚筒主体和截齿,并对装置体进手脚力学功能检测,查看全体插手,并对题目举办点窜,保证所需动力学特质。正在Pro/Engi neeri ng wi l dfi re 4.0中设立的模仿煤体,煤体规格1000mm× 1000mmX2000mm,装置好后的滚筒三维模子如图27所示,滚筒与煤体的装置模子图如2.8所示。1 3 太道理工大学硕士商量生学位论文图27滚筒三维模子装置图Fi gure2- 7 The three- di mensi onal assembl y model of the drum图2-8滚筒和煤体的装置图Fi gure2 8 The assembl y model of the drum and coal2.2滚筒截割煤体数值模仿模子的设立ANSYS/LSDYNA动作力学和摩登揣测机维系的簇新的数值模仿器械,仍然成为全邦限制内运用遍及的显示非线性动力学阐发有限元软件。其道理单纯的说便是将物理模子割据成差别种别和巨细的区域,即单位,遵循差别砚科外面,推到每个单位所受作14 图2-9 ANSYS/LSDYNA阐发流程框图Fi gure2- 9 The anal ysi s processof ANSYS/LS_- DYNAANSYS/LSDYNA顺序性能强健:( 1) 有浩瀚单位类型以供采选,而且可能采用Lagrangi an增量解法,揣测速率疾,运算切确,能知足大应变、大位移和大转动的状况央浼。( 2) LSDYNA顺序中供应了超百种原料模子,能知足大无数模子需求。( 3) LSDYNA供应了20众种接触题目求解式样,能全主动阐发接触题目,易于利用。( 4) LSDYNA1 5 太道理工大学硕士商量生学位论文顺序运用动力随便时间,不但能进手脚力阐发前精神阐发,也可能举办预应力揣测,自适合才略强,实行直观交互式图像结果显示91。2.2.1有限元软件中实体模子的天生正在默认的状况下,ANSYS不行接济“ .p九” 文献,务必通过相应筑设树立以激活数据相接接口。筑设有限元软件ANSYS与Pro/E之间的无缝相接,通过无缝接口将采煤机滚筒截割煤体模子导入ANSYS。为保障明体网格划分告成,ANSYS几何模子修复器械对读入的实体模子举办修复,此修复性能可能简化模子,消浸运算功夫。2.2.2滚筒截割煤体有限元模子设立A.单位的采选ANSYS/LSDY-NA供应16种单位类型,有壳单位、实体单位、梁单位等;并为各单位供应了众种外面算法,实行种种繁复题目的处分,并运算速率疾,对揣测机硬件央浼低。因为采煤机滚筒组织繁复、式样不原则,为提升阐发恶果并保障其须要的精度,滚筒体和截齿都采用sol i d 168单位sol i d 168单位是高阶三维10节点显式动力单位,适合划分组织斗劲繁复形体。煤块单位选用sol i dl 64,sol i dl 64单位为三维8节点实体单位,选用单点积分,缺省算法,对付单位的大变形揣测速率尽头疾并且有用,然而一般必要沙漏掌管来劝止零能形式阱34】。B.原料的采选LS.DYNA供应了160众种原料模子,如弹性、超弹性、泡沫、地质、泥土、玻璃、混凝土、炸药以及刚性、用户自界说原料等种种模子和气体状况方程,能以思考粘性、蠕变、温度、应变等原料本质,可知足大无数模仿需求。正在界说原料时,要确保单元的妥洽,制止确的单元将会影响之后接触时原料的相应【3 51。煤体原料与岩体原料肖似,煤成层状存储,各向异性,且非均性,有质地软、变形大、强度低等特征。它既不是弹性体,也不是塑性体,并具有显著的脆性,煤的抗拉强度小于抗压强度。本课题采用原料库中193号( MATDRUCKER PRAGER) 原料模子以模仿煤体原料,其原料参数树立如外22所示。该模子是一种弹塑性的岩石毁伤模子,能有用模仿泥土、岩土参数,也能根基反响煤体特色,恶果显著。该模子参数有:密度1 6 太道理工大学硕士商量生学位论文( Massdensi ty) 、剪切弹性模量( El asti cshear modul us) 、泊松比( Poi sson rati o)、分形维数(Fai l ure surface shape parameter) 、摩擦角( Angl e offri cti on) 、粘效力( Cohesi on val ue)、膨胀角( Di l ati on angl e),该原料参数必要正在结尾天生的K文献中堪、1J z--I众蛸[36】-【3 81。外2-2煤体的原料参数密度 弹性模量 泊松比 分形维数 摩擦角 粘效力 膨胀角( R0) ( GMOD) ( RNU) ( RKF) ( PHI) ( CVAL) ( PSI)1 400kg/m33e+9MpaO.3 2.8 0.525e+5pa1.6截齿及滚筒构成的截割部,选用20号( 20一RIGID) 刚性体原料模子,不思考内部应力,疏忽截齿的受力变形,原料参数树立如外23所示。界说刚性体后,其内全数节点的自正在度都与扫数刚性体的质地中央耦合,以是只存正在刚性体有六个自正在度,疏忽各节点的自正在度。利用刚性体,可能大大加疾揣测速率。外2-3滚筒的原料参数密度( RO) 弹性模量( GMOD) 泊松比( RNU)7800kg/m34.6el l Mpa0.36为较直观映现煤体受截割进程中,煤体损害恶果,对煤体增添损害参数MATADDEROSION,树立该模子参数,如外2-4所示,当滚筒截割进程中,知足原料损害参数轨范时,原料单位将被删除【391。外24煤体损害参数失效能( PFAL) 主应力( SIGH)2.1e6 3.Oe6ANSYS/LSDYNA中,许众号召都要用到part号,如界说接触界面、加载载荷等。正在划分网格前,务必对界说每个单位的单位属性,个中蕴涵单位类型Type号、实常数REAL号、原料模子MAT号,将全数具有统一类单位属性的单位组合成一个组合,即一个part。为了简单后文结对各个截齿受力的阐发,对33个截齿分袂定于了part号。各截齿part号界说状况如图210所示。17 太道理工大学硕士商量生学位论文 ● J J ..、 , J 、 』~ j 一 】1zl JJ1,^ 』、 ,,,1J1J1J\ \Al l ”\ ,_ \\ ” \ \JJo\J 一 \ l l \一\ .\_ \ U\ y I、。 \J\- ,. \ O .⋯ 一、、^.⋯ 一\ ^叮h- I \J 膏叮斤11\J^叮斤川\ , 、\J\A口 \ : 、~ \J \\ 、、J J\J ,\ 1、\I、\Jr\.j \ \图2- 1 0截齿pa rt号界说漫衍图Fi gure2- 1 0 The part numbers di stri buti on map of the teethC.划分单位单位划分对揣测精度和揣测范畴出现直接影响,寻常来说,映照网格比自正在网格的结果越发切确,并且正在求解进程对CPU和内存的需求相对要低,但映照网格划分央浼模子为一系列相当原则的体或面;自正在网格划分是主动化最高的汇集划分时间,其对模子没有出格央浼,然而只可将模子划分成四面体,是以网格数目较大,影响揣测精度和速率。因为滚筒模子繁复,是以本课题采用自正在网格划分,并维系网格优化。滚筒网格划分,将网格划分设尺寸级别为6级,此外勾选“ Smarl Si ze” 选项,软件主动遵循模子估算单位边长,然后对模子中的弯曲区域或者结交区域举办细化打点,制止过众的网格单位天生,缩短仿真功夫;从头树立网格划分属性,对煤体的网格划分采用自正在划分,废止智能网格“ SmartSi ze” 选项。划分网格结果如图2.11所示:18 滚筒及截齿划分单位数目为137045个,采用智能划分网格水准为5级,煤块划分单位巨细为89432个,煤块单位巨细为5cm。D.接触的界说LSDYNA具有强健的全主动接触阐发性能,现有50众种接触类型以供求解,个中三种根基接触类型有:单面接触、节点一皮相接触、皮相一皮相接触,可能告成处分汽车碰撞安好性阐发、深水爆炸题目、金属模具成型等题目。本文正在充满认识了ANSYS软件的接触阐发性能和论文所需后,采选截齿和煤块之间的接触为皮相一皮相接触中的腐蚀接触( ERODINGSURFACETOSURFACE) 。当两皮相接触时,到达某些条款时,原料产生失效,但接触依然正在残存单位中举办,此接触法子寻常用于处分两皮相贯穿,产生实体单位失效的题目【40】。正在截齿和煤体之间遵循Part号界说接触单位,截齿皮相为接触面( contact) ,煤体为标的面( target surface) ,两接触面不应有初始穿透。正在腐蚀进程中,当target单位节点不再和contact单位节点接触式,体例主动搜检相邻单位节点,举办网格跟踪,加疾运19 太道理工大学硕士商量生学位论文算速率。E.界线条款因为实质采煤进程中煤层为静止,滚筒做水准转移和挽回运动,即滚筒沿x向的平移和绕Y轴的转动,抑制滚筒全数节点的Y、Z向的平动和x、z向的转动自正在度。正在有限元阐发中,界说滚筒的运动参数为:转速30转/分( r/mi n) ,牵引速率7m/mi n,对应的环节字为PRESCRIBED MOTI ON RIGID。抑制煤体除掉煤的两个面外的其它面,并施加非反射界线条款NON REFLECTI NG,实质煤体处于大致积地层中,为了模仿无穷大的地层,正在ANSYS/LS DYNA中树立非反射界线条款,对不被截割的煤得体增添无反射界线条款,以杀绝膨胀波、剪切波,模仿实质工况截割。F.输出掌管参数树立树立根基求解掌管,ANSYS/LS.DYNA中,功夫步长是由最小单位确定,假如揣测功夫步太小将加添求解的总功夫,以是为了减小求解的总功夫,通过质地缩放合适提升最小功夫步长,而对模子的影响不大,能有用的提升揣测恶果。树立质地缩放:选项DT2MS为.1e一7s,暗示对付功夫步长小于.1 e.7s的单位都举办了缩放,功夫步缩放因子TSSFAC取O.75,云云单位的密度可能被调度到轨则的时问步长。输出界面协力RCFORCE,因为转过6。用的功夫约为0.0083s( 揣测( 30/60/60s) ,以是可采选0.007s保全一次界面力。原料能量数据可采选0.05S保全一次。总的求解功夫为4.35s,滚筒从滥觞截割到落成2转截割的用时约为4s。G.求解正在实施sol ve前,将全数相应讯息写入j obname.db中,再输出看k文献。因为有些顺序不行正在ANSYS/LS.DYNA中举办,是以要通过要点窜k文献来落成【4l 】。调出LS.DYNA顺序,正在记事本中点窜天生的K文献,调换相应的原料模子和损害原料模子,从头保全后,正在图形界面被选择LS.DYNAl 0.0求解器,树立联系内存分拨空间的巨细和输出文献名,然后滥觞求解。H.结果查看当LSDYNAl 0.0求解落成后,利用LS.PrePost.3.2一Wi n32后打点软件查看结果,LS.PrePost一3.2.Wi n32是特意为ANSYS/LSDYNA顺序开荒的后打点软件,它能急迅的读入揣测进程中保全的各个数据文献,如d3pl ot文献和d3thdt文献,本次揣测中保全的夕0 ( C)( d)生曲 太道理工大学硕士商量生学位论文( e) (f)图21 2截割状况示贪图Fi gure21 2The state di agram ofcutti ng图2.12滚筒截割煤体的进程可能看出,先是单个截齿插手截割煤体,逐步加添到众个截齿同时截割煤体,煤体显示七颠八倒地剥落;观望煤体应力云图颜色,截割进程显示煤块皮相堆集征象,这申明截齿正在截割的进程中纵向受力和横向受力分拨的不对理,存正在横向力偏大或者纵向力偏大。当横向力偏大纵向力偏小时,会显示煤块剥落的不敷理思;当纵向力偏大时,采煤机的恶果消浸。唯有当纵向力和横向力合理的举办分拨后,才具正在单元功夫内获取最大的采煤量,到达恶果最高。2.3.2滚筒和各截齿的受力结果模仿截割煤体进程中,实质的转2周用时为4s,但因为刚滥觞滚筒和煤块之间有间隙,是以总的仿线r/mi n的挽回速率转动并水准横向截割煤体。各截齿受力随功夫变革状况如图2.13到图245所示。图21 3截割进程中1号截齿所受外力Fi gure21 3The external force onNO.1 teeth when cutti ng220 氛图21 4截割进程中2号截齿所受外力Fi gure21 4 The externalforce onNO.2 teeth whencutti ng 太道理工大学硕士商量生学位论文ZjP专三誉葡Z玉g旦Z葛P0l l me/$ ti me,shme,s图21 5截割进程中3号截齿所受外力Fi gure21 5The external force Oi lNO.3 teeth when cutti ngIm“ s图21 7截割进程中5号截齿所受外力Fi gure2- 1 7 Theexternal force onNO.5 teeth when cutti ngIi raeJ sti me/s0“ me,s【 lO 2 4 6ti me/$图2- 1 9截割进程中7号截齿所受外力Fi gure21 9The external force onNO.7 teeth whencutti ng23Zig0Zj2葛l i rnd stIme,st I mdsnmds图21 6截割进程中4号截齿所受外力Fi gure2 1 6 The externalforce 013NO.4 teeth when cutti ngl i me/sti m“ sti me,sti m刮s图21 8截割进程中6号截齿所受外力Fi gure2- 1 8 The externalforce onNO.6 teeth when cutti ng2啪10000- 1000.20奄6000P%4000葛20000l。卜l0 2 4 6ti me/s024 6图2-20截割进程中8号截齿所受外力Fi gure220 The externalforce011NO.8 teeth when cutti ngz玉g ^z,9Pou芒eljno芷zjPoJxz,。PoJNz奄PoI^z,9世。生r而lIj器芷z,eob孓z,eob生ue号岔芷z,euJoJx z,eg孓z,Bub生c日一ln口芷z,。世oXz,。u占Ixz菌已ol^z,9巳。生cnll]nm芷N/20专z/9Po葛 太道理工大学硕士商量生学位论文Z● L^Ⅳjbo0Zj苫篇蛀量三门;iIme/s402000圣;0专- 2000-.0tj mo s止 j4 6i mo s图221截割进程中9号截齿所受外力Fi gure221 The external force onNO.9 teeth when cutti ng02 4 6i mo s_d000 L_一0j曾4000亏2000-2000卜下了_。Ii mo s2 4 6Zjg葛3000广-2000l100010L一1000。一0100。500Z{o墨.500.10004 6 Oti mel s1 3000b崔2000%100004 6 0 2tl m“ sIm“ s4 61lL.。J4 6图222截割进程中1 0号截齿所受外力Fi gure2- 22The external force onNO.1 0 teeth when cutti ng400020000z5000jN0Ii me,s3000- - 。2000lZ{,000jO4 608000Zj6000b崔4000%200002 4 6ti me/s0 2 4 6 ⋯一0 24 6 0ti mo Sti mo S图22 3截割进程中1 1号截齿所受外力Fi gure223 Theexternal force onNO.1 1 teeth when cutti ng0 24 6l i me,s20000卜_2000l4000L00L0⋯一 j24 62 4 6ti me/$图225截割进程中1 3号截齿所受外力Fi gure225The external force onNO.1 3 teeth when cutti ngZjb葛24ul一._J24 6ti me/s图22 4截割进程中1 2号截齿所受外力Fi gure224 The externalforce onNO.1 2 teeth when cutti ngti me/sz0 陧0 246IInl o s6O40002000O0Ii me/s4 6图226截割进程中1 4号截齿所受外力Fi gure226The external force onNO.1 4 teeth when cutti ngh:J l Lo瞄o2z,日Po生c呈3m瑾z,eubX㈣㈣。咖圳22三ub;I址] 口姗砌moZPON 太道理工大学硕士商量生学位论文1z05lo专.0 5 12葛苫葛,100 2 4 6bma/sIi me/sIi me/sIi me/s图22 7截割进程中1 5号截齿所受外力Fi gure2 27 The externalforce onNO.1 5 l eeth whencutti ngl i rae,sl i me/s图229截割进程中1 7号截齿所受外力Fi gure229 The external force onNO.7 teeth whencutti ng22001g葛0l Ime/sj}I。800毛600苫睾兰器匹fi meds厂.■ ]㈠一川0 2 4 fi 0 2 4 6ti me/s fi me/s图231截割进程中1 9号截齿所受外力Fi gure23 1 The external force onNO.1 9 teeth when cutti ng25Zj苫≮ZbP≮Zj古甍Z奄巳ti me/s图228截割进程中l 6号截齿所受外力Fi gure2- 28The external force OnNO.1 6 teeth when cutti ngbme,sti me/s姗2010000ti n、e,sj. №024图230截割进程中18号截齿所受外力Fi gure2- 30 The externalforce 011_NO.8 teeth when cutti ngl Ime/sti me/s4000葛30Pk芑L.2000器1000DIi me/$0 2 4 6l i me/s图2-32截割进程中20号截齿所受外力Fi gure2- 32The external force onNO.20 teeth when cutti ngz,eub孓z,eob生写n”芷N,muaJzz,.ubXN,Po告写暑嚣芷z西巳。孓z,ep古生c_=】薯芷z,9PoXz,90b生c号m芷z,eeoJxz,日g葛z,9PoJ^ z可芒oJxzj05; 奎堕型三奎兰堡主婴窒生堂垡笙奎 逐一逐一Z面g皇Zjb葡ZbPZjgIrneds00Ii me, /s,l m剖sz0{硼x一舢4 6O0bOO0『mds4 6I。:外力on6i me,s2000z1000{l 。J .1000rne/s0 2 4 6l l me,s图235截割进程中2 3号截齿所受外力Fi gure2 3 5The external force OnNO.23 teeth when cutti ngz500譬X0Z譬色墨j宅02 4 6ti me/$图237截割进程中25号截齿所受外力Fi gure237The external force onNO.25 teeth when cutti ng26l i me,s毛苫kl_墨看罡400020000ti mo./s0 2 46l i me/s图234截割进程中2 2号截齿所受外力Fi gure2- 34 The externalforce onNO.22 teeth when cutti ng0 24 6ti m“ s“ m“ s三g;兰甚U磊号盘0ti mel s; 娥O2 4 6ti me/s图236截--T J 进程中24号截齿所受外力Fi gure2- 3 6The external force onNO.24 teeth when cul l i ng图238截割进程中2 6号截齿所受外力Fi gure2- 38 Theexternal force onNO.26 teeth when cutti ngz,9e2}Z,9口bXN』Po冒阳N,o窖oJzZ,eubululI)蛊芷____________,J1___________j]●●lJ百N,020J^zi口占Jx硼ZjPoJxN『ubjl写芎no岱z,egJzz,。go葛 太道理工大学硕士商量生学位论文ZZj芷l i rn e,sUme/s图239截割进程中2 7号截齿所受外力Fi gure2 39 The externalforce onNO.27 teeth when cutti ngl i ma/sz1000P“ s00Z面苎O0.200400击00ZZjLL芒图24l 截割进程中29号截齿所受外力Fi gure2- 41 The external force onNO.29 teeth when cutti ng0 2 4 6l i me/s0 2 4 6l i me./sZu_芷l i me,sl i rae/s图2- 4 3截割进程中31号截齿所受外力Fi gure2- 43 The external force onNO.3 1 teeth when cutti ng27Zi2i窖2备古Z面bZ窖Zjb0ti meds0 2 4 6l i raetsZj仑ti me/stIme/s图24 0截割进程中28号截齿所受外力Fi gure240 Theexternal force onNO.28 teeth when cutti ng0三 .500皇X 1000.15000 24 6l i rae/sIi ma/s图242截割进程中30号截齿所受外力Fi gure2- 42 The externalforce onNO.30 teeth when cutti ngti medsZ苎Zj窖U芒世tl me./S图24 4截割进程中32号截齿所受外力Fi gure2- 44 The external force OnNO.32 teeth when cutti ngzjPo也c卫jm匹z诗PoXz,9巳。生cm=3协o《z,ePoJxz,eub竖c竺j譬芷z葡窖oJzz,日窖o; 太道理工大学硕士商量生学位论文2000z{铷x枷- 600200厂厂]600i.:二}⋯1ik逐一j l4:0。。0删l j兽。Jj图2-4 5截割进程中33号截齿所受外力Fi gure2- 45 The externalforce onNO.33 teeth whencutti ng各截齿跟着截割的深切,截齿受力随功夫变革而震荡,因为各截齿的受力的变革和不同,直接导致扫数滚筒所受合外力随功夫的变革而显示出震荡。如图226到248为滚筒三向力随时向变革受力求。ti me/s图246滚筒X倾向受力Fi gure2- 46 X di recti onforce of the drum28Z\co;Q.JD×c一。Jou 0 100 200 300l i me/s图2-4 8滚筒Z倾向受力Fi gure248 Z di recti on force of the drum滚筒的震荡直接影响滚筒寿命,加大各零部件磨损,搜聚滚筒三倾向各功夫受力值,以便文后阐发。29 太道理工大学硕士商量生学位论文2.3.3滚筒和各截齿的受力结果阐发滚筒截割煤体数采煤机值模仿进程中,滚筒每转动1.3。搜聚一次数据,共搜聚590个数据点。各截齿所受合外力均匀值如图2.49所示:Z、趔S生 2、.、制均衽100}1i.y、V可。匕一1 3 5 7 9 ” 13 15 17 19 21 23 25 27293133截齿编号图249各截齿所受合外力均匀值Fi gure2- 49 The average force on teeth when cutti ng因为正在截割的进程中,截齿的受力老是间歇性的,利用截齿受力的均匀值可对截齿的受力举办评判。由图可能看出叶片I上的1号截齿均匀力相对边缘截齿受力大;叶片Il 上的8号截齿及边缘7号、9号截齿所受外力均匀力也斗劲大;然而受力最大的是15号截齿和1 2号截齿,1 5号截齿受力均匀值近400N。1号截齿的边缘相邻截线号截齿处于叶片中心职位,由于该采煤机为等截线号截齿上下截线ram,受力均匀值最大的1 5号截齿位于叶片I上,观望滚筒的伸开图2-4,15号截齿为叶片1和端盘的民众截齿,离其比来的端盘齿是16号和33号截齿,纵向笔直隔绝为145mm和1 70mm,上下单齿的截线mm。滚筒截割进程中,采煤机截割进程很繁复,随功夫的变革分为“ 密实核” 的酿成、发育、压缩、再发育、再压缩,也可单纯的贯通为截齿受力先增大,再减小。30rO0砌 太道理工大学硕士商量生学位论文Z 、趔斗嚼R酬蜩轻2△ 厶△ △△二 伞 P幺、 jj、、 j幺 、?△蛰刊35 7 9 11 13 15 17 19截齿编号图250各截齿所受合外力受力最大值Fi gure2- 50 The bi ggestforce on teeth when cutti ng利用不同系数对截齿受力的离散水平举办评判。不同系数斗劲单元类似而均匀值差别的两组数据的离散水平,是轨范差...