刨煤機(jī)MK97-002型刨刀的強(qiáng)度和疲勞壽命研究.pdf

1、MK97-002型刨刀是新引進(jìn)刨煤機(jī)上使用的一種刨刀,使用中發(fā)現(xiàn),這種刨刀經(jīng)常出現(xiàn)焊縫斷裂和硬質(zhì)合金頭脫落的現(xiàn)象,直接影響刨煤機(jī)工作的可靠性、工作面的產(chǎn)量和煤炭生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。為了搞清MK97-002型刨刀的損壞原因,減少刨刀損耗,解決該型刨刀對不同硬度(用堅(jiān)固性系數(shù)f表示)煤層的適應(yīng)性,研究不同刨削工況下MK97-002型刨刀的強(qiáng)度和壽命特征。本文提出了一種實(shí)體模型刨刀刨削煤層過程的仿真方法。采用柔性體材料建立刨刀實(shí)體模型,根據(jù)無網(wǎng)格

2、光滑質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)SPH理論、等向硬化理論、關(guān)聯(lián)流動法則,構(gòu)建煤層的本構(gòu)模型,通過LS-DYNA軟件對刨刀薄弱位置(刀體和硬質(zhì)合金頭連接處)不同工況下刨削過程的仿真,得出該位置的應(yīng)力變化及其統(tǒng)計(jì)值;采用改進(jìn)雨流法、線性Miner疲勞累積損傷模型對刨刀疲勞壽命預(yù)測。結(jié)果表明,刨刀的應(yīng)力隨刨削深度增加而增加;刨刀的強(qiáng)度接近許用值,其裕量很小;隨刨削深度增加,刨刀的累積損傷增長,有效工作時間減少,疲勞壽命降低,刨刀損壞加劇;對于f=5的煤層,刨刀