大型礦用帶式輸送機(jī)盤式制動(dòng)器熱-結(jié)構(gòu)耦合分析.pdf

1、隨著帶式輸送機(jī)和煤礦生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、大功率和高帶速的帶式輸送機(jī)越來(lái)越多用于煤礦生產(chǎn)，輸送機(jī)制動(dòng)性能好壞直接影響著制動(dòng)安全和可靠性。盤式制動(dòng)器制動(dòng)失效主要是熱疲勞損傷引起的，因此對(duì)帶式輸送機(jī)制動(dòng)盤制動(dòng)過(guò)程中溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)分析，對(duì)制動(dòng)器的設(shè)計(jì)優(yōu)化、熱疲勞研究具有重要意義。本文用有限元分析軟件ANSYS對(duì)某輸煤專線201皮帶的盤式制動(dòng)器進(jìn)行了熱-結(jié)構(gòu)耦合分析。主要研究?jī)?nèi)容包括:
　　 (1)介紹了制動(dòng)器溫度場(chǎng)應(yīng)力場(chǎng)的研

2、究現(xiàn)狀和熱-結(jié)構(gòu)耦合的基本理論，主要包括熱傳遞方式、熱傳導(dǎo)微分方程的建立及定解條件和熱-結(jié)構(gòu)耦合分析的有限元理論。根據(jù)制動(dòng)盤的設(shè)計(jì)尺寸建立其有限元模型，確定材料的相關(guān)參數(shù)，確定熱載荷和邊界條件。
　　 (2)根據(jù)輸送機(jī)系統(tǒng)的實(shí)際工況確定正常制動(dòng)工況、全程載煤系統(tǒng)突然斷電、只在下運(yùn)段載煤系統(tǒng)突然斷電三種制動(dòng)工況的制動(dòng)參數(shù)，對(duì)制動(dòng)盤在三種工況下的溫度場(chǎng)進(jìn)行了仿真分析并對(duì)三種工況仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明三種工況下盤摩擦表面溫度變

3、化趨勢(shì)相同，都是先升高后降低，在全程載煤系統(tǒng)突然斷電工況下制動(dòng)盤溫升最高。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)臺(tái)架制動(dòng)盤溫度場(chǎng)仿真分析與紅外測(cè)溫結(jié)果對(duì)比，間接驗(yàn)證了溫度場(chǎng)仿真分析方法的可信性。分析了材料不同熱物理參數(shù)對(duì)溫度場(chǎng)的影響。設(shè)計(jì)了兩種不同結(jié)構(gòu)的制動(dòng)盤:筋板式結(jié)構(gòu)和孔式結(jié)構(gòu)，分別考察了其溫度場(chǎng)，結(jié)果表明筋板式結(jié)構(gòu)更有利于通風(fēng)散熱，但設(shè)計(jì)時(shí)要同時(shí)考慮結(jié)構(gòu)的通風(fēng)散熱和鋼材體積大小對(duì)溫度場(chǎng)的影響。
　　 (3)采用熱-結(jié)構(gòu)順序耦合法仿真分析了制動(dòng)盤在正常