本文關(guān)鍵詞：多種工況下的刮板輸送機鏈傳動系統(tǒng)可靠性研究

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【摘要】：刮板輸送機鏈傳動系統(tǒng)是刮板輸送機的核心子系統(tǒng)。在運行的過程中,圓環(huán)鏈與鏈輪要承受較大的靜載和動載,而且經(jīng)常處于沖擊和循環(huán)負載作用的環(huán)境下,它們各自的性能及它們之間的相互作用特性直接影響了刮板輸送機的整機性能。因此,鏈傳動系統(tǒng)的穩(wěn)定性及可靠性將直接影響整機的工作效率和輸送能力。隨著我國采煤設備制造技術(shù)的不斷進步與發(fā)展,刮板輸送機驅(qū)動功率、輸送能力越來越大,對鏈傳動系統(tǒng)的可靠性要求也越來越高。本學位論文以多種工況影響下的刮板輸送機鏈傳動系統(tǒng)的可靠性為對象開展研究,目的在于提高刮板輸送機的綜合性能,為鏈傳動系統(tǒng)關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)設計和優(yōu)化提供手段,為鏈傳動系統(tǒng)的安全運行和經(jīng)濟效益的提高提供了一定的的理論依據(jù),具有廣泛的工程應用背景和一定的學術(shù)研究價值。本學位論文建立了刮板輸送機鏈傳動系統(tǒng)關(guān)鍵部件(焊接環(huán)、鍛造環(huán)、V鎖式接鏈環(huán)、刮板和鏈輪)的虛擬樣機簡化模型,以達到降低仿真成本的目的。采用有限元的方法對關(guān)鍵部件進行了力學特性和疲勞損傷的分析。仿真結(jié)果表明：鏈傳動系統(tǒng)的關(guān)鍵部件均具有良好的力學性能和抗沖擊性能,疲勞失效是關(guān)鍵部件的主要失效形式；不考慮焊接缺陷的焊接環(huán)其抗疲勞性能優(yōu)于鍛造環(huán)；V鎖式接鏈環(huán)在循環(huán)載荷作用下同時存在著低周期疲勞和高周期疲勞；滿載啟動工況對刮板造成的損傷約為空載啟動工況的1956倍；滿載啟動工況對鏈輪造成的損傷最大�；诠伟彐湹氖r間威布爾分布函數(shù),構(gòu)建了刮板輸送機鏈傳動系統(tǒng)的可靠性數(shù)學模型。利用MATLAB編程對鏈傳動系統(tǒng)進行仿真分析,分析探討了刮板鏈在運輸不同物料時的圓環(huán)鏈年齡分布和鏈傳動系統(tǒng)可靠度的動態(tài)變化規(guī)律。同時,綜合考慮了刮板鏈系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟性,對運輸不同物料時的最佳維護周期進行選取。通過仿真分析得出運輸矸石時,系統(tǒng)最佳維護周期為0.5個月；運輸中煤時,系統(tǒng)最佳維護周期為1.5個月；運輸原煤時,系統(tǒng)最佳維護周期為2.5個月；運輸精煤時,系統(tǒng)最佳維護周期為5個月。
【關(guān)鍵詞】：刮板輸送機 鏈傳動系統(tǒng) 多工況 仿真分析 力學特性 疲勞損傷 可靠度 經(jīng)濟性
【學位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH227
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-20
• 1.1 論文的研究背景11-12
• 1.2 鏈傳動系統(tǒng)的組成12-15
• 1.3 鏈傳動系統(tǒng)存在的問題15
• 1.4 鏈傳動系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.4.1 圓環(huán)鏈的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4.2 接連環(huán)的研究現(xiàn)狀16
• 1.4.3 鏈輪和刮板的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4.4 鏈傳動系統(tǒng)可靠性的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.5 論文的研究內(nèi)容和意義18-20
• 1.5.1 論文的主要研究內(nèi)容18-19
• 1.5.2 論文的技術(shù)路線19
• 1.5.3 論文的研究意義19-20
• 2 鏈傳動系統(tǒng)可靠性研究的相關(guān)軟件及理論基礎20-25
• 2.1 軟件概述20-21
• 2.2 論基礎21-24
• 2.2.1 疲勞分析理論21-22
• 2.2.2 線性累積損傷理論22
• 2.2.3 雨流計數(shù)法22-23
• 2.2.4 串聯(lián)系統(tǒng)可靠性模型23-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 3 鏈環(huán)的力學特性及疲勞損傷25-38
• 3.1 焊接環(huán)和鍛造環(huán)的力學特性及疲勞損傷25-31
• 3.1.1 焊接環(huán)和鍛造環(huán)有限元模型的建立25-26
• 3.1.2 靜載下的焊接環(huán)和鍛造環(huán)的力學性能26-27
• 3.1.3 沖擊載荷下焊接環(huán)和鍛造環(huán)的力學性能27-29
• 3.1.4 循環(huán)載荷下焊接環(huán)和鍛造環(huán)的力學性能及疲勞損傷29-31
• 3.2 V型鎖式接鏈環(huán)的力學特性及疲勞損傷31-37
• 3.2.1 接鏈環(huán)有限元模型的建立31-32
• 3.2.2 V型鎖式接鏈環(huán)S-N曲線的估算32-33
• 3.2.3 循環(huán)載荷下接鏈環(huán)力學特性及疲勞損傷33-34
• 3.2.4 沖擊載荷下接鏈環(huán)力學特性34-37
• 3.3 本章小結(jié)37-38
• 4 刮板的動力學特性及啟動沖擊損傷38-50
• 4.1 刮板系統(tǒng)有限元模型的建立38-39
• 4.1.1 刮板系統(tǒng)模型的簡化及網(wǎng)格劃分38
• 4.1.2 材料及接觸模型的建立38-39
• 4.1.3 滿載/空載工況下邊界條件的施加39
• 4.2 刮板平穩(wěn)運行時的力學特性39-43
• 4.2.1 空載平穩(wěn)運行下的刮板力學特性39-41
• 4.2.2 滿載平穩(wěn)運行下的刮板力學特性41-42
• 4.2.3 不同鏈速下的刮板力學特性42-43
• 4.3 刮板啟動沖擊時的力學特性43-46
• 4.3.1 空載啟動沖擊下的刮板力學特性43-44
• 4.3.2 滿載啟動沖擊下的刮板力學特性44-46
• 4.4 刮板的啟動沖擊損傷46-49
• 4.4.1 載荷譜的雨流計數(shù)和外推46-48
• 4.4.2 啟動沖擊損傷分析48-49
• 4.5 本章小結(jié)49-50
• 5 鏈輪力學特性及疲勞壽命預測50-62
• 5.1 鏈傳動系統(tǒng)動力學模型的建立50-52
• 5.1.1 鏈傳動系統(tǒng)虛擬樣機模型的建立50-51
• 5.1.2 接觸模型的建立51
• 5.1.3 材料模型的建立51-52
• 5.2 各種工況下邊界條件施加及仿真52-55
• 5.2.1 仿真參數(shù)52
• 5.2.2 滿載啟/制動及平穩(wěn)運行工況的邊界條件52-53
• 5.2.3 卡鏈工況的邊界條件53
• 5.2.4 不同工況下的鏈輪力學特性53-55
• 5.3 鏈輪疲勞壽命預測55-58
• 5.3.1 鏈輪疲勞壽命預測流程55-56
• 5.3.2 鏈輪載荷譜的外推和疊加56-58
• 5.3.3 鏈輪疲勞壽命計算58
• 5.4 鏈輪疲勞壽命敏感性分析58-61
• 5.4.1 過載敏感性分析58-59
• 5.4.2 殘余應力敏感性分析59-60
• 5.4.3 表面處理方式敏感性分析60
• 5.4.4 平均應力修正敏感性分析60-61
• 5.5 本章小結(jié)61-62
• 6 刮板鏈系統(tǒng)的可靠度動態(tài)仿真及最佳維護周期選取62-72
• 6.1 刮板鏈系統(tǒng)的可靠度62-65
• 6.1.1 刮板鏈系統(tǒng)可靠度模型的特征62
• 6.1.2 刮板鏈系統(tǒng)失效時間威布爾分布及參數(shù)的確定62-63
• 6.1.3 刮板鏈系統(tǒng)服役年限及可靠度數(shù)學模型63-65
• 6.2 刮板鏈系統(tǒng)的仿真65-67
• 6.2.1 刮板鏈系統(tǒng)圓環(huán)鏈服役年齡仿真65-66
• 6.2.2 刮板鏈系統(tǒng)可靠度仿真66-67
• 6.3 刮板鏈系統(tǒng)最佳維護周期選取67-71
• 6.4 本章小結(jié)71-72
• 結(jié)論72-74
• 主要研究成果72-73
• 進一步研究建議73-74
• 參考文獻74-79
• 作者簡歷79-82
• 學位論文數(shù)據(jù)集82

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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3 張強;付云飛;;不同溫度及應變速率條件下高強度圓環(huán)鏈臨界損傷因子研究[J];熱加工工藝;2013年12期

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本文編號：560376