掘進(jìn)機(jī)星輪裝載機(jī)構(gòu)的模擬研究.pdf

1、掘進(jìn)機(jī)通過裝載機(jī)構(gòu)來對(duì)物料進(jìn)行裝載，通過將掘進(jìn)機(jī)截割部破碎下來的煤炭或者巖土耙裝到鏟板中央的運(yùn)輸機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)裝載過程。裝載機(jī)構(gòu)的工作效率直接影響掘進(jìn)機(jī)的整體工作性能。研究可靠而高效的裝載機(jī)構(gòu)對(duì)于提高掘進(jìn)機(jī)的生產(chǎn)能力非常重要。
　　本文使用UG建立了星輪裝載機(jī)構(gòu)的三維實(shí)體模型，利用PFC3D內(nèi)嵌的FISH語(yǔ)言編寫STL到PFC3D軟件的接口轉(zhuǎn)換程序，將UG中轉(zhuǎn)換好的STL模型文件導(dǎo)入到PFC3D中，從而實(shí)現(xiàn)了在PFC3D散體分析軟件中

2、建立星輪裝載機(jī)構(gòu)模型。
　　通過散體力學(xué)相關(guān)理論，對(duì)星輪輪齒撥動(dòng)物料做了力學(xué)分析，建立了星輪輪齒撥動(dòng)物料的力學(xué)模型以及數(shù)學(xué)模型，通過介紹離散元顆粒法的接觸模型，建立了物料的粘、彈性模型，提出了星輪的輪齒在推動(dòng)散體物料的過程中任意散體質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)力學(xué)模型以及相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程。根據(jù)不同形狀星輪輪齒對(duì)物料的受力不同的特點(diǎn)，通過受力分析對(duì)直齒星輪，凹面弧形星輪以及凸型星輪的受力進(jìn)行了比較。確定了星輪在裝載過程中轉(zhuǎn)速的合理范圍，通過動(dòng)力學(xué)分析軟

3、件Workbench得到星輪裝載機(jī)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變?cè)茍D以及振型圖。
　　利用散體模擬軟件PFC3D得到不同齒數(shù)的直齒和弧形齒星輪的裝載效率曲線，并且比較了不同寬度鏟板和不同直徑星輪對(duì)裝載效率的影響。利用數(shù)值分析的方法，將星輪輪齒坐標(biāo)離散數(shù)據(jù)公式化，利用最小二乘曲線擬合的方法擬合出星輪輪齒形狀?？紤]到星輪裝載機(jī)構(gòu)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程主要依靠經(jīng)驗(yàn)，計(jì)算結(jié)果難以達(dá)到最優(yōu)解，同時(shí)也造成額外的能量消耗，往往會(huì)導(dǎo)致浪費(fèi)生產(chǎn)成本，降低機(jī)械效率，本文建立了