【摘要】：為研究不同工況參數(shù)下采煤機(jī)滾筒的落煤特性,以MG500/1180-WD型號采煤機(jī)為研究對象,采用EDEM離散元仿真軟件建立三維仿真模型,綜合考慮煤巖塊度、頂板壓力對采煤機(jī)截割性能的影響,研究采煤機(jī)截割煤巖的動(dòng)態(tài)過程,利用單因素試驗(yàn)法分析截割過程中煤巖顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡,研究不同截深、轉(zhuǎn)速對采煤機(jī)裝煤率、滾筒三向載荷、截割比能耗的影響以及滾筒包絡(luò)范圍內(nèi)顆粒平均速度的變化曲線。結(jié)果表明:采煤機(jī)裝煤率隨轉(zhuǎn)速增大先增后減的趨勢,隨截深增大而增大;滾筒三向載荷隨轉(zhuǎn)速增大而減小,隨截深增大而增大;截割比能耗隨轉(zhuǎn)速、截深增大而增大。綜合考慮選擇低轉(zhuǎn)速、大截深的滾筒可以在一定程度上提高采煤機(jī)裝煤率;同時(shí)為提高采煤機(jī)的截割效率,減小耗損可以在保障裝煤率的前提下,適當(dāng)減小截深。研究結(jié)果為采煤機(jī)高效截割提供了改進(jìn)參考。
【圖文】：

筒轉(zhuǎn)速、截深對采煤機(jī)裝煤性能的影響;最后對截割過程中滾筒三向載荷、截割比能耗的變化規(guī)律進(jìn)行研究，揭示滾筒與煤巖間的相互作用機(jī)制。1滾筒截割過程仿真模型的建立1.1顆粒模型及參數(shù)的設(shè)定根據(jù)實(shí)際工況下的煤巖塊度將煤巖模型簡化成特定形狀、尺寸的顆粒，通過導(dǎo)入顆粒模板來模擬煤巖的不規(guī)則形狀［10－11］。參照文獻(xiàn)［12］采用Pro/E在0～50mm范圍內(nèi)創(chuàng)建9種不規(guī)則形狀的幾何體，作為煤巖顆粒模板，在EDEM中通過創(chuàng)建多個(gè)球面來定義顆粒的幾何特征，并對顆粒模板進(jìn)行填充，得到不同形狀、尺寸的顆粒模型，如圖1所示，顆粒尺寸為模型的最大直徑。在EDEM軟件中添加煤、巖石兩種材料，材料參圖1顆粒模型Fig.1Particlemodel數(shù)見表1。設(shè)置圖1(a)顆粒材料為巖石，圖1(b)～(i)的顆粒材料為煤，圖1(b)～(d)的顆粒為細(xì)骨料，圖1(e)～(i)的顆粒為粗骨料。采用正態(tài)分布法在給定范圍內(nèi)隨機(jī)生成不同大小的煤巖顆粒，設(shè)置均值為顆粒尺寸，粗骨料方差為0.8，細(xì)骨料方差為0.15，設(shè)置顆�？倲�(shù)為30萬，參照文獻(xiàn)［12］設(shè)置粗細(xì)骨料比為2∶3，通過顆粒工廠將不同尺寸、材料的顆粒進(jìn)行隨機(jī)混合，形成煤與巖石的復(fù)合體如圖2所示。表1材料參數(shù)Table1Materialparameters參數(shù)煤巖石參數(shù)煤巖石泊松比0.50.2恢復(fù)系數(shù)0.500.50剪切模量/MPa1.0×1025.0×107靜摩摩擦因數(shù)0.500.45密度/(kg·m－3)14002600滾動(dòng)摩擦因數(shù)0.010.01圖2煤巖模型Fig.2Modelofcoal本文采用Hertz－Mindlin黏結(jié)模型模擬煤巖的物理狀態(tài)。顆粒黏結(jié)模型如圖3所示，以O(shè)c為中心，Ｒ為半徑的圓盤上分布著一系列常剛度的平1070

礎(chǔ)⒊嘰緄目帕ＤＰ停嚆繽?所示，顆粒尺寸為模型的最大直徑。在EDEM軟件中添加煤、巖石兩種材料，材料參圖1顆粒模型Fig.1Particlemodel數(shù)見表1。設(shè)置圖1(a)顆粒材料為巖石，圖1(b)～(i)的顆粒材料為煤，圖1(b)～(d)的顆粒為細(xì)骨料，圖1(e)～(i)的顆粒為粗骨料。采用正態(tài)分布法在給定范圍內(nèi)隨機(jī)生成不同大小的煤巖顆粒，設(shè)置均值為顆粒尺寸，粗骨料方差為0.8，細(xì)骨料方差為0.15，設(shè)置顆�？倲�(shù)為30萬，參照文獻(xiàn)［12］設(shè)置粗細(xì)骨料比為2∶3，通過顆粒工廠將不同尺寸、材料的顆粒進(jìn)行隨機(jī)混合，形成煤與巖石的復(fù)合體如圖2所示。表1材料參數(shù)Table1Materialparameters參數(shù)煤巖石參數(shù)煤巖石泊松比0.50.2恢復(fù)系數(shù)0.500.50剪切模量/MPa1.0×1025.0×107靜摩摩擦因數(shù)0.500.45密度/(kg·m－3)14002600滾動(dòng)摩擦因數(shù)0.010.01圖2煤巖模型Fig.2Modelofcoal本文采用Hertz－Mindlin黏結(jié)模型模擬煤巖的物理狀態(tài)。顆粒黏結(jié)模型如圖3所示，以O(shè)c為中心，，Ｒ為半徑的圓盤上分布著一系列常剛度的平1070

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2587482