乳化液泵虛擬樣機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用研究.pdf

1、隨著我國礦井由普通綜采機(jī)械化生產(chǎn)向高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)過渡，對綜采工作面的生產(chǎn)率提出了更高的要求。充分發(fā)揮綜采設(shè)備生產(chǎn)能力是提高綜采工作面生產(chǎn)率的關(guān)鍵，而在目前情況下，液壓支架支護(hù)速度與電牽引采煤機(jī)牽引速度不相匹配已嚴(yán)重制約了采煤機(jī)生產(chǎn)能力的發(fā)揮。乳化液泵站作為液壓支架的動力源，其供液壓力與供液流量對提高液壓支架的支護(hù)速度有著很大的影響，所以需要為乳化液泵站研制高壓、大流量乳化液泵以滿足綜采工作面快速移架的要求。 高壓、大流量乳化

2、液泵的研制如單純運(yùn)用傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)法，費(fèi)工費(fèi)時，設(shè)計成本較高，變更參數(shù)、條件困難，有時甚至無法實(shí)現(xiàn)。并且乳化液泵的某些構(gòu)件的彈性變形存在非線性慣性耦合，液壓系統(tǒng)又大量存在非線性環(huán)節(jié)，因此若采用通常的理論分析法，其結(jié)果往往與實(shí)際相差甚遠(yuǎn)。虛擬樣機(jī)技術(shù)的發(fā)展為這類非線性復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行精確的仿真研究提供了可能性。 本文首先利用三維CAD軟件Pro/E建立了RB315/31.5型乳化液泵的三維模型。并針對傳統(tǒng)方法設(shè)計出的乳化液泵曲軸存在不

3、平衡量，引起泵的振動和噪聲加大，嚴(yán)重地影響其運(yùn)轉(zhuǎn)性能，同時還會加快軸承等零部件的磨損，從而降低發(fā)動機(jī)使用壽命。對曲軸的曲柄結(jié)構(gòu)提出新的設(shè)計思想，再利用Pro/E軟件的行為建模技術(shù)對曲軸尺寸參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。從而保證了新設(shè)計的曲軸質(zhì)心在其的旋轉(zhuǎn)軸上，且曲軸在滿足結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度要求的情況下體積最小。 利用虛擬樣機(jī)技術(shù)集成化的特點(diǎn)，結(jié)合Pro/E中的三維模型，以多體系統(tǒng)動力分析仿真軟件ADAMS為核心，建立了RB315/31.5型乳化液泵的

4、虛擬樣機(jī)，并對RB315/31.5型乳化液泵的主要零部件的運(yùn)動特性和受力特性進(jìn)行了分析。 因?yàn)槿榛罕媚承┎考嬖谥@著的柔性，其彈性變形對系統(tǒng)整體運(yùn)動的影響已不能忽略，因此為了進(jìn)一步更真實(shí)的研究RB315/31.5型乳化液泵的動力學(xué)特性，使設(shè)計者對乳化液泵內(nèi)部的特性了解更深入、使設(shè)計有更為可靠的依據(jù)，本文結(jié)合有限元分析軟件ANSYS對乳化液泵的曲軸、連桿、柱塞等主要零部件進(jìn)行了柔性化處理，從而實(shí)現(xiàn)了ADAMS和ANSYS的結(jié)合