本文關鍵詞： 截割滾筒 斜切進刀 數(shù)值模擬 載荷特性 優(yōu)化　出處：《遼寧工程技術大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：滾筒式采煤機是機械化采煤的主要設備,具有高產(chǎn)高效、適應性強的優(yōu)點,被廣泛應用于不同地質條件下的煤炭開采。由于煤層地質環(huán)境的復雜性和強非結構性,導致采煤機的工作條件惡劣,工作載荷變雜。其截割部(即螺旋滾筒)運行的可靠性,裁割性能和采煤效率直接關系到采煤作業(yè)的經(jīng)濟利益。綜采工作上面,采煤工藝中除了直線截割工作外,仍有部分斜切進刀工作。在保證直線截割效率不降低情況下,改善斜切進刀時滾筒的載荷狀態(tài),對降低采煤成本具有重要意義。因此,本文采用理論分析與數(shù)值模擬研究相結合的方法,對采煤機螺旋滾筒在直線截割以及斜切進刀時的截割載荷特性進行了分析。本文以采煤機截煤理論為理論基礎,以雙滾筒采煤機前螺旋滾筒為研究對象,采用經(jīng)典力學的方法,分析了鎬形截齒以及滾筒在直線截割和斜切進刀時的力學模式。研究表明,滾筒的軸向力和推進力會有一個斜切增量。采用ANSYS/LS DYNA進行斜切進刀和直線截割兩種工況的滾筒截割煤巖的顯示動力學仿真,并利用仿真載荷數(shù)據(jù)分析了斜切進刀時截割載荷滾筒截割力矩以及滾筒應力與圓周切向安裝角度,截矩以及滾筒的運動參數(shù)關系。以兩種工況下的滾筒最大應力最小和截割能消耗最小為優(yōu)化目標,優(yōu)化滾筒的安裝角度和截距參數(shù),為綜合考慮綜采工作面上多種工藝過程下的,提高滾筒截割性能提供一種方法。
[Abstract]:Drum shearer is the main equipment of mechanized coal mining, which has the advantages of high production and high efficiency and strong adaptability. It is widely used in coal mining under different geological conditions. Because of the complexity and strong non-structure of the geological environment of coal seam, the working conditions of shearer are bad. The reliability, cutting performance and mining efficiency of the cutting part (that is, the spiral drum) are directly related to the economic benefits of coal mining. In the coal mining process, in addition to the straight cutting work, there are still some oblique cutting cutter work. Under the condition that the cutting efficiency is not reduced, the load state of the drum in the oblique cutting feed can be improved. It is of great significance to reduce the cost of coal mining. Therefore, the method of combining theoretical analysis with numerical simulation is adopted in this paper. This paper analyzes the cutting load characteristics of shearer helical drum when cutting straight line and oblique cutting cutter. Based on coal cutting theory of shearer, this paper takes the front spiral drum of double drum shearer as the research object. In this paper, the mechanical models of pick-shaped cutter and drum in linear cutting and oblique cutting are analyzed by means of classical mechanics. The axial force and propulsion force of the drum will have a oblique tangent increment. The dynamic simulation of coal and rock cutting with oblique cutter and straight cutting is carried out by using ANSYS/LS DYNA. The cutting moment of cylinder and the angle of cylinder stress and circular tangential installation are analyzed by using the simulation load data. With the minimum maximum stress and cutting energy consumption of the cylinder as the optimization objective, the installation angle and intercept parameters of the drum are optimized. This paper provides a method to improve the cutting performance of cylinder in the comprehensive consideration of various processes in fully mechanized mining face.
【學位授予單位】：遼寧工程技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD421.6

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本文編號：1478839