【摘要】：我國(guó)是世界上最大的能源消費(fèi)國(guó),雖然近些年國(guó)家提倡清潔能源和二次能源,但煤炭在能源消費(fèi)中依然占據(jù)主導(dǎo)地位,煤炭年均開采量依然超過30億噸,為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供強(qiáng)有力保障。煤炭大規(guī)模開采得益于現(xiàn)代化的煤機(jī)裝備,尤其是綜采設(shè)備的廣泛應(yīng)用。采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)和液壓支架作為綜采設(shè)備的核心,其性能的好壞直接影響煤炭的開采效率。刮板輸送機(jī)是綜采工作面三機(jī)配套的重要組成部分之一,中部槽又是刮板輸送機(jī)的重要組成部分,占刮板輸送機(jī)整機(jī)質(zhì)量的70%以上。中部槽不僅是采煤機(jī)運(yùn)行的軌道,還是物料運(yùn)輸?shù)某休d體。在復(fù)雜多變的礦井環(huán)境下,中部槽成為刮板輸送機(jī)最易損壞的部件之一。我國(guó)每年失效的中部槽數(shù)以萬(wàn)計(jì),不僅嚴(yán)重影響煤炭開采效率,還導(dǎo)致嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。中部槽的失效形式多樣,主要是溜槽的磨損以及鏟煤板、啞鈴窩凸凹端和推移耳的開裂失效。本文主要針對(duì)中部槽鏟煤板開裂問題進(jìn)行分析研究,采用有限元分析軟件對(duì)采煤機(jī)直線截割工況下中部槽受力情況進(jìn)行分析。首先利用動(dòng)力學(xué)有限元軟件對(duì)采煤機(jī)直線截割工況下前后滾筒截割煤壁進(jìn)行仿真分析,獲取前后滾筒所受的三向力。采用ADAMS多體動(dòng)力學(xué)軟件創(chuàng)建采煤機(jī)直線截割煤壁的虛擬樣機(jī)整機(jī)模型。將之前所得滾筒的三向載荷分別施加在虛擬樣機(jī)前后滾筒質(zhì)心處,對(duì)樣機(jī)進(jìn)行仿真分析,獲取采煤機(jī)對(duì)中部槽的載荷作用曲線,為中部槽的力學(xué)分析提供載荷依據(jù)。其次采用ANSYS/LS-DYNA有限元軟件對(duì)中部槽分別進(jìn)行靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析,觀察中部槽在該工況下的應(yīng)力分布情況,分析中部槽的失效原因。同時(shí)通過仿真研究中部槽煤巖底板不完整對(duì)中部槽槽幫應(yīng)力分布以及應(yīng)力大小的影響。最后利用有限元軟件中的多目標(biāo)驅(qū)動(dòng)優(yōu)化模塊對(duì)中部槽槽幫尺寸進(jìn)行優(yōu)化分析,采用疲勞壽命分析軟件對(duì)優(yōu)化前后的中部槽進(jìn)行疲勞壽命分析,證明優(yōu)化結(jié)果的準(zhǔn)確性。
【圖文】：

太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文其進(jìn)行仿真分析。中部槽應(yīng)力分布情況，，以最大等效應(yīng)力和中部槽質(zhì)量為作為優(yōu)化參數(shù)，通過 Workbench 軟件集成的優(yōu)化模塊對(duì)中證優(yōu)化分析的可靠性，利用 ANSYS-nCode 軟件對(duì)優(yōu)化前。文研究技術(shù)路線圖。

圖 2-2 前滾筒截割煤壁合力Fig.2-2 resultant force of front drum cutting coal wall圖 2-3 前滾筒截割煤壁三向力Fig.2-3 Three directional force of front drum cutting coal wall
【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】：2019
【分類號(hào)】：TD528.3

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 馬波;劉媛;張桂芬;;無氣自保焊應(yīng)用于中部槽再制造的研究[J];山東工業(yè)技術(shù);2018年17期

2 王衛(wèi)清;;淺談綜采工作面刮板輸送機(jī)中部槽搬運(yùn)機(jī)的應(yīng)用[J];山東煤炭科技;2017年01期

3 畢鵬飛;張軍;宋永倫;張文輝;;中部槽焊接專機(jī)的柔性化設(shè)計(jì)[J];電焊機(jī);2014年11期

4 王勇;趙剛;程立新;;刮板輸送機(jī)中部槽組對(duì)工裝的設(shè)計(jì)和使用[J];礦山機(jī)械;2010年03期

5 張強(qiáng);梁義維;劉青康;;基于ANSYS的刮板輸送機(jī)中部槽軌座故障診斷[J];機(jī)械工程與自動(dòng)化;2010年05期

6 李偉,侯晉艷;提高中部槽使用壽命的方法[J];山東煤炭科技;2005年05期

7 劉白,曲敬信;煤礦刮板運(yùn)輸機(jī)16Mn鋼中部槽的磨損失效分析[J];特殊鋼;2003年06期

8 趙金錄,郭曉娥;新型鑄造封底分體式C形中部槽開發(fā)應(yīng)用[J];煤炭技術(shù);2000年04期

9 李風(fēng)言;鑄焊結(jié)合重疊封底中部槽的研制[J];煤礦開采;1996年02期

10 張清泉,高國(guó)康;綜采輸送機(jī)中部槽的結(jié)構(gòu)分析與改進(jìn)[J];煤礦機(jī)械;1992年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前6條

1 史志遠(yuǎn);;超重型刮板輸送機(jī)中部槽磨損機(jī)制研究[A];煤礦自動(dòng)化與信息化——第26屆全國(guó)煤礦自動(dòng)化與信息化學(xué)術(shù)會(huì)議暨第7屆中國(guó)煤礦信息化與自動(dòng)化高層論壇論文集[C];2017年

2 李煈鵬;;論綜采中部槽修復(fù)耐磨技術(shù)的應(yīng)用[A];第九屆全國(guó)煤炭工業(yè)生產(chǎn)一線青年技術(shù)創(chuàng)新文集[C];2014年

3 寇發(fā)榮;郭衛(wèi);;刮板輸送機(jī)關(guān)鍵易損件的壽命預(yù)測(cè)方法[A];安全高效礦井機(jī)電裝備及信息化技術(shù)——陜西省煤炭學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（2011）[C];2011年

4 張樹齊;孫鐵華;黃東風(fēng);;刮板輸送機(jī)節(jié)能降耗分析[A];煤礦安全、高效、潔凈開采——機(jī)電一體化新技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

5 徐建軍;姚技軍;權(quán)學(xué)利;;國(guó)產(chǎn)6 Mt/a綜采成套技術(shù)裝備的特點(diǎn)及應(yīng)用[A];安全高效礦井建設(shè)與開采技術(shù)——陜西省煤炭學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(2010)[C];2010年

6 李建軍;金太;來存良;李政;劉民喜;韓紀(jì)志;劉豐秀;林偉;錢銀芳;宋智麗;馬柯峰;;SGZ1200/1400型鑄焊結(jié)構(gòu)刮板輸送機(jī)[A];2003年度中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目匯編[C];2004年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 曹克順 張俊紅;山西煤機(jī)加快產(chǎn)品研發(fā)提檔升級(jí)[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2017年

2 本報(bào)記者 李仁堂 趙衛(wèi)華;“中部槽”的“中國(guó)創(chuàng)造”[N];中國(guó)煤炭報(bào);2013年

3 本報(bào)記者 雷永福;蘇寧新能源：從“制造”到“智造”[N];石嘴山日?qǐng)?bào);2019年

4 趙凱;打通一礦成功運(yùn)用刮板運(yùn)輸機(jī)中部槽合金修復(fù)新工藝[N];經(jīng)理日?qǐng)?bào);2008年

5 劉浩宇 山西西山晉興能源有限責(zé)任公司;基于solidworks的刮板輸送機(jī)中部槽三維參數(shù)化建模[N];科學(xué)導(dǎo)報(bào);2009年

6 本報(bào)記者 胡金陵;20萬(wàn)元鎦子竟被變賣漁利[N];淮南日?qǐng)?bào);2006年

7 本報(bào)記者 李仁堂;生命工程[N];中國(guó)煤炭報(bào);2008年

8 曹克順;山西煤機(jī)抓創(chuàng)新 實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)品高端化[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2019年

9 見習(xí)記者 王佳麗邋通訊員 曹克順;太重山西煤機(jī)新產(chǎn)品填補(bǔ)空白[N];山西經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2008年

10 本報(bào)記者 商棠 通訊員 王永華 陳冠 實(shí)習(xí)生 孫以昕;看管理創(chuàng)新如何提升競(jìng)爭(zhēng)力[N];河北經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 史志遠(yuǎn);重載刮板輸送機(jī)中部槽磨損行為研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2017年

2 胡登高;刮板輸送機(jī)力學(xué)系統(tǒng)分析及實(shí)驗(yàn)研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 楊恩建;刮板輸送機(jī)中部槽槽幫斷裂失效機(jī)理研究[D];太原理工大學(xué);2019年

2 王沅;中部槽的多體沖擊與摩擦磨損特性研究[D];太原理工大學(xué);2019年

3 董志斌;基于模糊層次分析法的刮板輸送機(jī)中部槽中板材料選擇[D];太原理工大學(xué);2019年

4 任宇軒;刮板輸送機(jī)中部槽磨損行為試驗(yàn)研究[D];太原理工大學(xué);2019年

5 未星;基于離散元法的刮板輸送機(jī)中部槽磨損研究[D];太原理工大學(xué);2019年

6 蔣家寧;刮板輸送機(jī)中部槽連接體系的力學(xué)研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2016年

7 劉川楊;刮板輸送機(jī)中部槽組姿態(tài)描述與控制算法研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2017年

8 楊曉冰;刮板輸送機(jī)中部槽動(dòng)態(tài)承載特性及耐磨性能研究[D];太原理工大學(xué);2018年

9 梁紹偉;散煤料對(duì)中部槽沖擊與摩擦作用的研究[D];太原理工大學(xué);2017年

10 陳祖向;刮板輸送機(jī)煤散料輸送模擬與中部槽磨損分析[D];太原理工大學(xué);2017年

本文編號(hào)：2594823