采煤機(jī)鎬型截齒力學(xué)有限元仿真及剩余壽命預(yù)測(cè)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-31 19:05
采煤機(jī)的鎬型截齒作為截割煤壁,破落煤巖的主要機(jī)構(gòu)原件。其性能好壞直接影響著截割效率、采煤機(jī)開(kāi)機(jī)率并進(jìn)一步影響著煤礦的生產(chǎn)成本和經(jīng)濟(jì)效益。由于實(shí)際工作中煤礦井下地質(zhì)條件復(fù)雜,環(huán)境惡劣。截齒磨損、斷裂、崩刃等失效形式時(shí)常發(fā)生。因此采煤機(jī)的截齒成為煤礦企業(yè)更換最為頻繁的備件。本文以采煤機(jī)截齒的實(shí)際工作條件為基礎(chǔ),對(duì)截齒與煤巖的材料屬性、截齒的疲勞壽命以及不同境況下的截齒受力進(jìn)行較為詳細(xì)的分析和研究其中包括:(1)以煤巖截割理論和有限元理論為基礎(chǔ)對(duì)采煤機(jī)鎬型截齒的受力和工作方式進(jìn)行理論分析。以采煤機(jī)截齒型號(hào)U94為例,采用Hyperworks有限元軟件建立鎬型截齒有限元模型。并對(duì)實(shí)際采煤機(jī)鎬型截齒在三種不同側(cè)應(yīng)力、三種不同安裝角度的工作條件下進(jìn)行有限元仿真模擬分析。(2)以Radioss疲勞理論為基礎(chǔ),對(duì)采煤機(jī)鎬型截齒不同工作條件和截割參數(shù)下的疲勞破壞和疲勞壽命進(jìn)行仿真分析,預(yù)測(cè)鎬型截齒的剩余壽命。(3)依據(jù)預(yù)測(cè)出的截齒剩余壽命提出了剩余預(yù)警模型。一方面為采煤機(jī)的截齒在檢修更換方面提供了確切的目的性,一定程度上節(jié)約了人力與時(shí)間成本,提高了檢修水平和效率。另一方面以對(duì)截齒壽命預(yù)測(cè)為基礎(chǔ),尤其針對(duì)...
【文章來(lái)源】:山東科技大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1伊文思模型的原理圖??Fig?1.1?Schematic?diagram?of?the?Evans?model??
對(duì)比分析最終認(rèn)為煤巖與截齒的相互作用使得煤巖破碎的機(jī)理是由于煤巖產(chǎn)生??了拉伸破壞。并且伊文思還描述出了截齒的截割軌跡為圓弧,并根據(jù)拉伸理論??解釋了他的模型。伊文思模型的原理圖如圖1.1所示。??圖1.1伊文思模型的原理圖??Fig?1.1?Schematic?diagram?of?the?Evans?model??最終依據(jù)推倒的過(guò)程得出了截割力的水平和垂直分力即切削力與垂直力公??式。??切削力的公式:??Pc=2Rsm(0?+?<p)?=?^^^L.?式(1.2)??sin?a?cos(a?+?0?+?(p)??垂直力公式:??式(1.3)??sin?a?cos(a?+?0(p)??式中:&一巖石抗拉強(qiáng)度;d—截割厚;—刀具前角即破碎線的圓弧角度的??二分之一?’?R一截割力;0?—齒尖夾角;??日本專(zhuān)家西松在上世紀(jì)七十年代伊始,開(kāi)創(chuàng)了一種新的截齒的切削力計(jì)算??方法。該方法最終被刊登在了國(guó)際巖石力學(xué)雜志上。由于該方法在觀測(cè)設(shè)備落??后的大背景下依靠其對(duì)巖石力學(xué)等理論的嚴(yán)格推到和遵循。受到了各個(gè)國(guó)家的??一致肯定[5-8],一定意義上發(fā)展和促進(jìn)了截割理論的發(fā)展。他的截割理論依靠以??下五個(gè)假設(shè)和所建立的:??(1)
?緒論??研宄技術(shù)路線圖如圖1.3所示。??采煤機(jī)鎬型截齒力學(xué)有PSj£仿真??及剰余壽命預(yù)測(cè)研究??1?\???{??I???雜巖?論。耄?,?,??I?|i=j>?鎬型截齒工
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于多目標(biāo)優(yōu)化的采礦機(jī)滾筒結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 王靜. 中國(guó)錳業(yè). 2017(02)
[2]基于故障預(yù)測(cè)的備件訂購(gòu)決策優(yōu)化模型[J]. 劉雪麗,魏永合,馮睿智,魏超. 機(jī)床與液壓. 2017(01)
[3]不同截割狀態(tài)下鎬型截齒側(cè)向力的實(shí)驗(yàn)與理論模型[J]. 劉春生,李德根. 煤炭學(xué)報(bào). 2016(09)
[4]基于Evans截割模型的鎬型截齒峰值截割力的計(jì)算[J]. 王立平,蔣斌松,張翼,張強(qiáng). 煤炭學(xué)報(bào). 2016(09)
[5]基于故障預(yù)測(cè)的預(yù)防性維修策略優(yōu)化模型[J]. 魏永合,劉雪麗,牛保國(guó). 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2015(07)
[6]基于成組檢測(cè)的備件聯(lián)合優(yōu)化決策模型[J]. 谷玉波,賈云獻(xiàn). 火力與指揮控制. 2013(12)
[7]基于離散GM(1,1)模型的武器備件故障率預(yù)測(cè)研究[J]. 邵延君,馬春茂,潘宏俠,劉永姜. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2013(02)
[8]掘進(jìn)機(jī)截齒的截割角度與力學(xué)的數(shù)學(xué)模型及數(shù)值模擬[J]. 范小紅. 科技與企業(yè). 2012(19)
[9]采煤機(jī)滾筒截齒失效工況的影響分析及對(duì)策[J]. 尚慧嶺. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2012(08)
[10]刨頭上不同位置刨刀的隨機(jī)載荷模擬研究[J]. 李曉豁,付偉麗,張飛虎,劉志森. 微計(jì)算機(jī)信息. 2011(12)
博士論文
[1]鎬型截齒與煤巖互作用力學(xué)與磨損特性研究[D]. 劉曉輝.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于故障預(yù)測(cè)的裝備維修備件協(xié)同庫(kù)存控制系統(tǒng)研究[D]. 司書(shū)賓.西北工業(yè)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]同類(lèi)型多部件系統(tǒng)的視情維修與備件供應(yīng)聯(lián)合優(yōu)化[D]. 肖羅椿.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]基于空地?cái)?shù)據(jù)鏈的航空發(fā)動(dòng)機(jī)剩余壽命預(yù)測(cè)研究[D]. 張馬蘭.南京航空航天大學(xué) 2015
[3]基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的機(jī)械設(shè)備剩余壽命預(yù)測(cè)研究[D]. 李超.大連理工大學(xué) 2014
[4]截齒沖擊破巖力學(xué)性能分析及其數(shù)值仿真[D]. 曹治.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2014
[5]基于故障樹(shù)的煤礦設(shè)備故障分析方法研究[D]. 孫潘潘.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[6]保護(hù)層開(kāi)采鉆式采煤機(jī)截齒耐磨性研究[D]. 王雁翔.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[7]設(shè)備維修計(jì)劃多目標(biāo)綜合優(yōu)化模型研究[D]. 劉池.西安電子科技大學(xué) 2013
[8]基于入巖速度和動(dòng)力頭齒輪壽命的旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)參數(shù)研究[D]. 丁吉.中南大學(xué) 2012
[9]基于可靠性的設(shè)備預(yù)防性維護(hù)策略研究[D]. 李苗群.西安電子科技大學(xué) 2011
[10]模糊決策樹(shù)在采煤機(jī)故障診斷中的應(yīng)用研究[D]. 袁英.太原科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):3375447
【文章來(lái)源】:山東科技大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1伊文思模型的原理圖??Fig?1.1?Schematic?diagram?of?the?Evans?model??
對(duì)比分析最終認(rèn)為煤巖與截齒的相互作用使得煤巖破碎的機(jī)理是由于煤巖產(chǎn)生??了拉伸破壞。并且伊文思還描述出了截齒的截割軌跡為圓弧,并根據(jù)拉伸理論??解釋了他的模型。伊文思模型的原理圖如圖1.1所示。??圖1.1伊文思模型的原理圖??Fig?1.1?Schematic?diagram?of?the?Evans?model??最終依據(jù)推倒的過(guò)程得出了截割力的水平和垂直分力即切削力與垂直力公??式。??切削力的公式:??Pc=2Rsm(0?+?<p)?=?^^^L.?式(1.2)??sin?a?cos(a?+?0?+?(p)??垂直力公式:??式(1.3)??sin?a?cos(a?+?0(p)??式中:&一巖石抗拉強(qiáng)度;d—截割厚;—刀具前角即破碎線的圓弧角度的??二分之一?’?R一截割力;0?—齒尖夾角;??日本專(zhuān)家西松在上世紀(jì)七十年代伊始,開(kāi)創(chuàng)了一種新的截齒的切削力計(jì)算??方法。該方法最終被刊登在了國(guó)際巖石力學(xué)雜志上。由于該方法在觀測(cè)設(shè)備落??后的大背景下依靠其對(duì)巖石力學(xué)等理論的嚴(yán)格推到和遵循。受到了各個(gè)國(guó)家的??一致肯定[5-8],一定意義上發(fā)展和促進(jìn)了截割理論的發(fā)展。他的截割理論依靠以??下五個(gè)假設(shè)和所建立的:??(1)
?緒論??研宄技術(shù)路線圖如圖1.3所示。??采煤機(jī)鎬型截齒力學(xué)有PSj£仿真??及剰余壽命預(yù)測(cè)研究??1?\???{??I???雜巖?論。耄?,?,??I?|i=j>?鎬型截齒工
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于多目標(biāo)優(yōu)化的采礦機(jī)滾筒結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 王靜. 中國(guó)錳業(yè). 2017(02)
[2]基于故障預(yù)測(cè)的備件訂購(gòu)決策優(yōu)化模型[J]. 劉雪麗,魏永合,馮睿智,魏超. 機(jī)床與液壓. 2017(01)
[3]不同截割狀態(tài)下鎬型截齒側(cè)向力的實(shí)驗(yàn)與理論模型[J]. 劉春生,李德根. 煤炭學(xué)報(bào). 2016(09)
[4]基于Evans截割模型的鎬型截齒峰值截割力的計(jì)算[J]. 王立平,蔣斌松,張翼,張強(qiáng). 煤炭學(xué)報(bào). 2016(09)
[5]基于故障預(yù)測(cè)的預(yù)防性維修策略優(yōu)化模型[J]. 魏永合,劉雪麗,牛保國(guó). 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2015(07)
[6]基于成組檢測(cè)的備件聯(lián)合優(yōu)化決策模型[J]. 谷玉波,賈云獻(xiàn). 火力與指揮控制. 2013(12)
[7]基于離散GM(1,1)模型的武器備件故障率預(yù)測(cè)研究[J]. 邵延君,馬春茂,潘宏俠,劉永姜. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2013(02)
[8]掘進(jìn)機(jī)截齒的截割角度與力學(xué)的數(shù)學(xué)模型及數(shù)值模擬[J]. 范小紅. 科技與企業(yè). 2012(19)
[9]采煤機(jī)滾筒截齒失效工況的影響分析及對(duì)策[J]. 尚慧嶺. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2012(08)
[10]刨頭上不同位置刨刀的隨機(jī)載荷模擬研究[J]. 李曉豁,付偉麗,張飛虎,劉志森. 微計(jì)算機(jī)信息. 2011(12)
博士論文
[1]鎬型截齒與煤巖互作用力學(xué)與磨損特性研究[D]. 劉曉輝.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于故障預(yù)測(cè)的裝備維修備件協(xié)同庫(kù)存控制系統(tǒng)研究[D]. 司書(shū)賓.西北工業(yè)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]同類(lèi)型多部件系統(tǒng)的視情維修與備件供應(yīng)聯(lián)合優(yōu)化[D]. 肖羅椿.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]基于空地?cái)?shù)據(jù)鏈的航空發(fā)動(dòng)機(jī)剩余壽命預(yù)測(cè)研究[D]. 張馬蘭.南京航空航天大學(xué) 2015
[3]基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的機(jī)械設(shè)備剩余壽命預(yù)測(cè)研究[D]. 李超.大連理工大學(xué) 2014
[4]截齒沖擊破巖力學(xué)性能分析及其數(shù)值仿真[D]. 曹治.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2014
[5]基于故障樹(shù)的煤礦設(shè)備故障分析方法研究[D]. 孫潘潘.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[6]保護(hù)層開(kāi)采鉆式采煤機(jī)截齒耐磨性研究[D]. 王雁翔.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[7]設(shè)備維修計(jì)劃多目標(biāo)綜合優(yōu)化模型研究[D]. 劉池.西安電子科技大學(xué) 2013
[8]基于入巖速度和動(dòng)力頭齒輪壽命的旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)參數(shù)研究[D]. 丁吉.中南大學(xué) 2012
[9]基于可靠性的設(shè)備預(yù)防性維護(hù)策略研究[D]. 李苗群.西安電子科技大學(xué) 2011
[10]模糊決策樹(shù)在采煤機(jī)故障診斷中的應(yīng)用研究[D]. 袁英.太原科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):3375447
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