刨煤機MK97-002型刨刀的強度和疲勞壽命研究.pdf

1、MK97-002型刨刀是新引進刨煤機上使用的一種刨刀,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,直接影響刨煤機工作的可靠性、工作面的產(chǎn)量和煤炭生產(chǎn)的經(jīng)濟效益。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(用堅固性系數(shù)f表示)煤層的適應性,研究不同刨削工況下MK97-002型刨刀的強度和壽命特征。本文提出了一種實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體模型,根據(jù)無網(wǎng)格

2、光滑質(zhì)點動力學SPH理論、等向硬化理論、關聯(lián)流動法則,構建煤層的本構模型,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,得出該位置的應力變化及其統(tǒng)計值;采用改進雨流法、線性Miner疲勞累積損傷模型對刨刀疲勞壽命預測。結果表明,刨刀的應力隨刨削深度增加而增加;刨刀的強度接近許用值,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