采煤機整機動力學研究及行走輪受力分析.pdf

1、采煤機牽引部行走輪在實際工作過程中，經(jīng)常會發(fā)生斷齒現(xiàn)象，而行走輪齒的非正常斷裂嚴重影響采煤機的正常運行和安全。由于行走輪受力情況復雜，而且實際工作過程中提取困難，所以行走輪損壞的原因較難確定。為了尋找行走輪經(jīng)常損壞的原因，本文進行了正常截割工況和斜切工況下采煤機整機動力學研究，并對行走輪進行受力分析。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴建立采煤機整機動力學模型，基于理論力學、振動力學，建立采煤機外部載荷從滾筒傳遞到行走輪處的載荷傳遞方程，

2、測定采煤機各簡化部分結(jié)構(gòu)、位置參數(shù)，求解載荷傳遞方程，并對影響載荷傳遞的因素進行分析。⑵基于相似理論，搭建采煤機滾筒-假煤壁試驗臺，進行滾筒截割假煤壁試驗，提取滾筒截割煤壁時滾筒所受三向力和扭矩信號，換算得到實際滾筒截煤時滾筒處所受載荷；利用LS-DYNA建立采煤機滾筒和煤巖的有限元模型，進行滾筒截割假煤壁仿真研究，獲取滾筒質(zhì)心處所受三向力和轉(zhuǎn)矩；利用前人總結(jié)的采煤機滾筒截煤時，滾筒受力公式，對采煤機滾筒所受的三向力進行理論計算；將上述

3、三種方法得到的滾筒截煤載荷進行對比分析，選擇試驗結(jié)果中的三向力和仿真結(jié)果中的轉(zhuǎn)矩作為外部載荷，施加到采煤機整機虛擬樣機的滾筒質(zhì)心處。⑶利用ADAMS建立采煤機整機正常截割工況下虛擬樣機模型，將滾筒外部載荷施加到ADAMS虛擬樣機滾筒質(zhì)心處，并使采煤機虛擬樣機沿著銷軌進行整機移動。提取在整機移動過程中，行走輪與銷軌接觸力，分析對比理論方程與仿真結(jié)果，驗證仿真結(jié)果的真實性。發(fā)現(xiàn)在整機受載條件下，左右側(cè)行走輪與銷排接觸力均值、峰值要比整機不受

4、載時，高出10％～15%；采煤機啟動時，右側(cè)行走輪與銷排之間接觸力約為穩(wěn)定行走時的38.99倍，左側(cè)行走輪與銷排之間接觸力也可以達到13.75倍，為尋找行走輪的損壞原因提供有利線索。⑷對行走輪結(jié)構(gòu)進行簡化，對行走輪齒面所受載荷進行分析，利用ANSYS進行行走輪瞬態(tài)嚙合動力學分析，結(jié)合行走輪實際工作中的損壞情況，找到行走輪齒受力與破壞形式之間的關系。⑸利用ADAMS建立采煤機整機斜切進刀工況下虛擬樣機模型，進行整機運動學仿真；提取行走輪與