采煤機截齒沖擊動力學(xué)性能分析.pdf

1、截齒是采煤機的截割刀具，是采煤機直接工作的部分，由于其工作環(huán)境復(fù)雜惡劣，成為采煤機實際作業(yè)中更換量最大的易損件，其力學(xué)性能的好壞對生產(chǎn)效率和功率的消耗，以及提高經(jīng)濟效益具有十分重要的意義，針對截齒工作過程中受力及可能出現(xiàn)的故障，本文對采煤機截齒截割過程的力學(xué)性能進行了比較詳細的模擬分析和研究。
　　 本文在沖擊動力學(xué)理論和顯式積分算法的基礎(chǔ)上，建立了截齒有限元動態(tài)特性分析的基本技術(shù)方案，并借助ANSYS/LS-DYNA軟件，依據(jù)

2、截齒尺寸以及實際工況情況，分別建立了截齒靜力學(xué)、動力學(xué)的有限元模型，并通過對這些有限元模型靜力學(xué)和動力學(xué)的模擬計算，得出了不同速度下截齒受沖擊后速度、加速度的響應(yīng)特性，截齒受力的分布規(guī)律、截面輪廓線處等應(yīng)力變化以及能量變化特性，并分析了不同安裝約束對截齒等效應(yīng)力、速度、加速度以及能量的影響。
　　 主要結(jié)論如下：
　　 (1)靜力學(xué)分析中，最大等效應(yīng)力出現(xiàn)在刀頭，越靠近刀頭應(yīng)力越大，但最大應(yīng)變發(fā)生在刀頭與刀桿焊接處，這是

3、造成刀頭脫落失效的重要原因。
　　 (2)動力學(xué)分析中，截齒應(yīng)力值先增加后減小，且剪切應(yīng)力起主要作用，在各橫截面輪廓線處應(yīng)力變化幅度較大，易疲勞失效。
　　 (3)速度大的截齒工作效率高，但所受應(yīng)力、速度變化以及加速度變化均較大，易造成截齒破壞失效，因此，截齒作業(yè)中應(yīng)選擇適當速度。
　　 (4)安裝牢固的截齒受力較小，且刀桿尾部應(yīng)力變化幅度不大，動能損失較多，內(nèi)能增加較少，有利于破煤，因此應(yīng)避免存在空隙等缺陷。<