【摘要】：近年來(lái)我國(guó)煤礦頂板事故和冒頂事故占總死亡事故的34.66%，由此可以看出煤礦巷道支護(hù)的安全可靠性問(wèn)題仍很突出。原有的支護(hù)如工字鋼、平帶鋼和鋼筋梯梁，由于成本太高或強(qiáng)度不夠，已經(jīng)不能滿足礦下作業(yè)的需求。W型鋼帶作為一種新型礦山支護(hù)材料，具有超強(qiáng)的抗彎性能以及較低的生產(chǎn)和使用成本，而且在不完整的頂板巖中應(yīng)用效果比工字鋼、平帶鋼和鋼筋梯梁都要好。隨著W型鋼帶在礦山巷道支護(hù)中廣泛應(yīng)用，對(duì)其高質(zhì)高效生產(chǎn)提出了要求，成型工藝的研究和新型裝備的研發(fā)也越來(lái)越重要。 本文分析了國(guó)內(nèi)外輥彎成型技術(shù)的研究現(xiàn)狀，對(duì)W鋼帶輥彎過(guò)程的工藝進(jìn)行了分析，確定了W鋼帶成型工藝為卷板輥彎成型工藝，通過(guò)計(jì)算最終確定了輥彎道次為9道次，其中第一道次的成型輥為校平輥，最后一道次的成型輥為過(guò)彎校正輥�？紤]到材料的屬性及產(chǎn)品的性能最終選定了每道次彎曲的角度，并對(duì)前后壓輥間距的確定、彎曲方法的選擇、坯料寬度的計(jì)算等進(jìn)行了理論分析。 根據(jù)W鋼帶生產(chǎn)的特點(diǎn)，為解決W鋼帶的連續(xù)生產(chǎn)，設(shè)計(jì)了隨動(dòng)剪切沖孔裝置和控制系統(tǒng)。在PLC的控制下，，當(dāng)達(dá)到所需要的沖孔長(zhǎng)度或者剪切長(zhǎng)度時(shí)，壓緊機(jī)構(gòu)壓緊鋼帶，使活動(dòng)裝置與鋼帶同步前進(jìn)，隨后沖孔機(jī)構(gòu)或剪切機(jī)構(gòu)開始動(dòng)作，當(dāng)沖孔或剪切完成之后，壓緊機(jī)構(gòu)松開鋼帶，之后由回程機(jī)構(gòu)將活動(dòng)裝置推回原始位置。最后計(jì)算了隨動(dòng)裝置下各液壓缸的動(dòng)作時(shí)間，推導(dǎo)出了鋼帶運(yùn)行的最大速度與最小鋼帶長(zhǎng)度之間的關(guān)系。 基于非線性有限元軟件MSC.Marc建立了W鋼帶成型時(shí)的模型，并進(jìn)行了數(shù)值仿真模擬，通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果的分析，得到了W鋼帶輥彎過(guò)程中變形部位的等效塑性應(yīng)力應(yīng)變、鋼帶在變形過(guò)程中寬度變化、摩擦系數(shù)對(duì)于輥壓力的影響，然后對(duì)鋼帶成型后的回彈進(jìn)行了分析。 最后針對(duì)現(xiàn)有工藝存在的問(wèn)題，提出了W鋼帶成型的新工藝，通過(guò)仿真分析，驗(yàn)證了該工藝的合理性。該工藝具有鋼帶拉伸變形量小，壓輥受力也較小的優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)中得到了良好的效果。
文內(nèi)圖片：
圖片說(shuō)明： 程中坯料在整個(gè)寬度上變形只產(chǎn)生在坯料與工作力使得坯料成型。不同之處在于輥式冷彎成型帶，而端面形狀發(fā)生明顯的變化，即高度增大，寬壓力作用下由于體積幾乎不發(fā)生變化，所以坯料彎成型時(shí)，坯料變形區(qū)域有平緩過(guò)渡段，坯料在接料的變形形狀為上下軋輥之間的空隙，變形區(qū)域帶材通過(guò)冷彎成形加工出所需端面的外形；軋制成所需加工的端面。與沖壓成型工藝和冷軋成型工藝的對(duì)比可以看出好的選擇，不但成型速度快，而且成型作用力相對(duì)主要在以下行業(yè)[7]：車箱側(cè)底板，重型車車底盤大梁（如圖 1-1 所示）等。
文內(nèi)圖片：
圖片說(shuō)明： 圖 1-2 電纜橋架Fig.1-2 Cable tray新型礦山巷道頂部支護(hù)產(chǎn)品，W 型鋼帶也叫頂板一般采用厚度 3~5mm，寬度 140~320mm 卷鋼板，沖出若干與錨桿直徑大小相等錨桿孔，最終剪斷成品，被廣泛應(yīng)用于煤礦井下巷道頂部的支護(hù)，對(duì)。它不僅降低了支護(hù)成本，而且更具有節(jié)省支護(hù)型支護(hù)時(shí)，W 型鋼帶要比傳統(tǒng)所用的礦用工字鋼架鋼帶和錨桿聯(lián)合支護(hù)的手段在巷道支護(hù)中得到廣泛，同時(shí)也大幅度降低了人工的勞動(dòng)強(qiáng)度，健全了的效率，從而增加了整體的經(jīng)濟(jì)效益。的抗彎性能，它的抗彎截面模量較平帶鋼提高 54強(qiáng)度提高 28%～46%[10]，是礦機(jī)支護(hù)必備的材料
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD350.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2513438