淤煤裝載機(jī)螺旋給料部的減量化設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、為使煤炭地下開采裝載類機(jī)械的設(shè)計(jì)符合當(dāng)今國家大力倡導(dǎo)的節(jié)能減排要求，我們提出了煤炭地下開采裝載類機(jī)械減量化設(shè)計(jì)理論研究課題。煤炭地下開采裝載類機(jī)械的減量化設(shè)計(jì)是指在設(shè)計(jì)過程中盡可能減少資源消耗和廢物的排放，實(shí)現(xiàn)煤炭地下開采裝載類機(jī)械的輕型化、小型化、綠色環(huán)保，從而促進(jìn)節(jié)能減排、提高煤礦機(jī)械化開采程度和安全生產(chǎn)的目的。 本文作為“煤炭地下開采裝載類機(jī)械減量化設(shè)計(jì)理論研究”的子課題，在安徽省教育廳自然科學(xué)基金項(xiàng)目“煤礦水倉輕型淤煤裝

2、載機(jī)的研究”2006KJ300B（2006．1～2007．12）和安徽省淮南市重點(diǎn)科研項(xiàng)目“輕型淤煤裝載機(jī)的開發(fā)”2006-產(chǎn)學(xué)研07（2006．7～2008．7）的研究基礎(chǔ)上，對煤炭地下開采裝載類機(jī)械中的淤煤裝載機(jī)的螺旋給料部進(jìn)行減量化設(shè)計(jì)與分析。 首先，對本淤煤裝載機(jī)的總體結(jié)構(gòu)，工作原理進(jìn)行說明。闡述煤礦機(jī)械減量化設(shè)計(jì)的含義與目的。其次，對螺旋給料部的設(shè)計(jì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)形式減量化篩選設(shè)計(jì)，并建立小型設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫，加入擴(kuò)充接口，為以后

3、數(shù)據(jù)庫的擴(kuò)充和完善做準(zhǔn)備。 接著，運(yùn)用大型參數(shù)化CAD設(shè)計(jì)軟件Solidworks，建立了淤煤裝載機(jī)螺旋滾筒的三維模型，利用Pro/Engineer與ANSYS軟件的接口導(dǎo)入ANSYS中建立有限元模型。在大型有限元分析軟件ANSYS的平臺上，對螺旋滾筒進(jìn)行靜力學(xué)分析，得到靜態(tài)載荷作用下結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)應(yīng)力云圖和變形云圖。為使設(shè)計(jì)最優(yōu)化，分別以管壁厚度和葉片厚度為優(yōu)化目標(biāo)，進(jìn)行強(qiáng)度減量化的優(yōu)化設(shè)計(jì)，得出最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。 然后，利用

4、有限元分析對螺旋滾筒的動態(tài)特性進(jìn)行校核。通過模態(tài)分析，得到螺旋滾筒的前幾階固有頻率、振型和應(yīng)力分布圖。根據(jù)螺旋滾筒的諧響應(yīng)分析，計(jì)算出螺旋滾筒在幾種頻率下的響應(yīng)并得到一些響應(yīng)值對頻率的變化曲線，進(jìn)而得到峰值響應(yīng)和峰值頻率對應(yīng)的變形大小，確保減量化設(shè)計(jì)后動態(tài)性能的穩(wěn)定性。 最后，闡述了煤礦機(jī)械進(jìn)行減量化設(shè)計(jì)的必要性，著重說明了其環(huán)保節(jié)能方面的作用，對本淤煤裝載機(jī)螺旋滾筒的減量化設(shè)計(jì)進(jìn)行環(huán)保評價。在以上分析的基礎(chǔ)上，總結(jié)出淤煤裝載機(jī)