掘進機星輪裝載機構的模擬研究.pdf

1、掘進機通過裝載機構來對物料進行裝載，通過將掘進機截割部破碎下來的煤炭或者巖土耙裝到鏟板中央的運輸機構來實現(xiàn)裝載過程。裝載機構的工作效率直接影響掘進機的整體工作性能。研究可靠而高效的裝載機構對于提高掘進機的生產能力非常重要。
　　本文使用UG建立了星輪裝載機構的三維實體模型，利用PFC3D內嵌的FISH語言編寫STL到PFC3D軟件的接口轉換程序，將UG中轉換好的STL模型文件導入到PFC3D中，從而實現(xiàn)了在PFC3D散體分析軟件中

2、建立星輪裝載機構模型。
　　通過散體力學相關理論，對星輪輪齒撥動物料做了力學分析，建立了星輪輪齒撥動物料的力學模型以及數(shù)學模型，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散體物料的過程中任意散體質點的動力學模型以及相應的動力學方程。根據不同形狀星輪輪齒對物料的受力不同的特點，通過受力分析對直齒星輪，凹面弧形星輪以及凸型星輪的受力進行了比較。確定了星輪在裝載過程中轉速的合理范圍，通過動力學分析軟

3、件Workbench得到星輪裝載機構的應力應變云圖以及振型圖。
　　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裝載效率的影響。利用數(shù)值分析的方法，將星輪輪齒坐標離散數(shù)據公式化，利用最小二乘曲線擬合的方法擬合出星輪輪齒形狀?？紤]到星輪裝載機構傳統(tǒng)的設計過程主要依靠經驗，計算結果難以達到最優(yōu)解，同時也造成額外的能量消耗，往往會導致浪費生產成本，降低機械效率，本文建立了