采煤機(jī)整機(jī)動(dòng)力學(xué)研究及行走輪受力分析.pdf

1、采煤機(jī)牽引部行走輪在實(shí)際工作過程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生斷齒現(xiàn)象，而行走輪齒的非正常斷裂嚴(yán)重影響采煤機(jī)的正常運(yùn)行和安全。由于行走輪受力情況復(fù)雜，而且實(shí)際工作過程中提取困難，所以行走輪損壞的原因較難確定。為了尋找行走輪經(jīng)常損壞的原因，本文進(jìn)行了正常截割工況和斜切工況下采煤機(jī)整機(jī)動(dòng)力學(xué)研究，并對(duì)行走輪進(jìn)行受力分析。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴建立采煤機(jī)整機(jī)動(dòng)力學(xué)模型，基于理論力學(xué)、振動(dòng)力學(xué)，建立采煤機(jī)外部載荷從滾筒傳遞到行走輪處的載荷傳遞方程，

2、測定采煤機(jī)各簡化部分結(jié)構(gòu)、位置參數(shù)，求解載荷傳遞方程，并對(duì)影響載荷傳遞的因素進(jìn)行分析。⑵基于相似理論，搭建采煤機(jī)滾筒-假煤壁試驗(yàn)臺(tái)，進(jìn)行滾筒截割假煤壁試驗(yàn)，提取滾筒截割煤壁時(shí)滾筒所受三向力和扭矩信號(hào)，換算得到實(shí)際滾筒截煤時(shí)滾筒處所受載荷；利用LS-DYNA建立采煤機(jī)滾筒和煤巖的有限元模型，進(jìn)行滾筒截割假煤壁仿真研究，獲取滾筒質(zhì)心處所受三向力和轉(zhuǎn)矩；利用前人總結(jié)的采煤機(jī)滾筒截煤時(shí)，滾筒受力公式，對(duì)采煤機(jī)滾筒所受的三向力進(jìn)行理論計(jì)算；將上述

3、三種方法得到的滾筒截煤載荷進(jìn)行對(duì)比分析，選擇試驗(yàn)結(jié)果中的三向力和仿真結(jié)果中的轉(zhuǎn)矩作為外部載荷，施加到采煤機(jī)整機(jī)虛擬樣機(jī)的滾筒質(zhì)心處。⑶利用ADAMS建立采煤機(jī)整機(jī)正常截割工況下虛擬樣機(jī)模型，將滾筒外部載荷施加到ADAMS虛擬樣機(jī)滾筒質(zhì)心處，并使采煤機(jī)虛擬樣機(jī)沿著銷軌進(jìn)行整機(jī)移動(dòng)。提取在整機(jī)移動(dòng)過程中，行走輪與銷軌接觸力，分析對(duì)比理論方程與仿真結(jié)果，驗(yàn)證仿真結(jié)果的真實(shí)性。發(fā)現(xiàn)在整機(jī)受載條件下，左右側(cè)行走輪與銷排接觸力均值、峰值要比整機(jī)不受

4、載時(shí)，高出10％～15%；采煤機(jī)啟動(dòng)時(shí)，右側(cè)行走輪與銷排之間接觸力約為穩(wěn)定行走時(shí)的38.99倍，左側(cè)行走輪與銷排之間接觸力也可以達(dá)到13.75倍，為尋找行走輪的損壞原因提供有利線索。⑷對(duì)行走輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化，對(duì)行走輪齒面所受載荷進(jìn)行分析，利用ANSYS進(jìn)行行走輪瞬態(tài)嚙合動(dòng)力學(xué)分析，結(jié)合行走輪實(shí)際工作中的損壞情況，找到行走輪齒受力與破壞形式之間的關(guān)系。⑸利用ADAMS建立采煤機(jī)整機(jī)斜切進(jìn)刀工況下虛擬樣機(jī)模型，進(jìn)行整機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真；提取行走輪與