本文關(guān)鍵詞：掘進(jìn)機(jī)鎬形截齒磨損機(jī)理及其影響因素研究

  更多相關(guān)文章： 鎬形截齒 有限元分析 磨損 應(yīng)力分布 溫度分布

【摘要】：截割頭是懸臂式掘進(jìn)機(jī)的的關(guān)鍵部件,其主要功能是破碎巷道中的煤及巖石。截割頭工作性能的優(yōu)劣,直接影響著掘進(jìn)機(jī)的工作效率。因此,按照實(shí)際截齒幾何參數(shù)和截割工況條件建立掘進(jìn)機(jī)截齒截割煤壁的有限元模型,研究截齒幾何參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)對應(yīng)力、溫度分布的影響,在優(yōu)化截齒結(jié)構(gòu)、改善截齒耐磨性能方面具有重要意義。本文以懸臂式掘進(jìn)機(jī)為研究對象,根據(jù)相似理論,建立了截割頭截煤模擬試驗(yàn)臺(tái),對鎬型截齒截割煤過程進(jìn)行模擬試驗(yàn),研究不同齒尖錐角下截齒磨損量的變化,并探究截割頭不同部位截齒磨損量的分布規(guī)律,通過對磨損試驗(yàn)前后截齒進(jìn)行顯微觀察,初步分析了截齒磨損規(guī)律。利用有限元分析軟件ABAQUS的顯式動(dòng)力學(xué)分析模塊,分別以齒尖錐角、截割速度、截割深度為變量,對截齒截煤過程進(jìn)行模擬,通過ABAQUS的后處理模塊可以查看該過程歷程動(dòng)畫以及不同參數(shù)下截齒各部位等效應(yīng)力曲線,并對載荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得到各變量對截齒應(yīng)力分布的影響。在此基礎(chǔ)上,對截齒截煤過程進(jìn)行熱應(yīng)力耦合分析,通過對比不同參數(shù)截齒溫度場云圖,探究齒尖錐角、截割速度、截割深度對截齒截煤產(chǎn)熱的影響。根據(jù)上述研究,進(jìn)一步分析截齒耐磨性能的影響因素。本文通過理論、仿真與試驗(yàn)相結(jié)合的方法,分析研究了截齒的磨損規(guī)律及結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)對其耐磨性能的影響,為進(jìn)一步提高截齒使用壽命以及截割參數(shù)的選擇提供了理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：鎬形截齒 有限元分析 磨損 應(yīng)力分布 溫度分布
【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】：2016
【分類號(hào)】：TD421.5
【目錄】：

• 摘要3-5
• abstract5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題的背景、目的及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢11-13
• 1.2.1 試驗(yàn)研究11-12
• 1.2.2 仿真研究12-13
• 1.3 主要研究內(nèi)容13-16
• 第二章 截齒截割煤巖理論基礎(chǔ)16-28
• 2.1 引言16
• 2.2 煤力學(xué)性質(zhì)16-18
• 2.3 截齒破煤原理18-21
• 2.3.1 拉伸破壞模型18-19
• 2.3.2 剪切破壞模型19-20
• 2.3.3 拉剪聯(lián)合模型20-21
• 2.4 截齒載荷21-23
• 2.5 截齒破壞形式23-27
• 2.5.1 磨損23-26
• 2.5.2 硬質(zhì)合金頭脫落26
• 2.5.3 齒體彎曲折斷26-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第三章 截齒截割煤磨損試驗(yàn)28-40
• 3.1 引言28
• 3.2 相似理論28-29
• 3.2.1 相似第一定理28
• 3.2.2 相似第二定理28-29
• 3.2.3 相似第三定理29
• 3.3 截齒截割煤模擬試驗(yàn)臺(tái)的建立29-30
• 3.4 試驗(yàn)方案30-31
• 3.4.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>30
• 3.4.2 試驗(yàn)步驟30-31
• 3.4.3 注意事項(xiàng)31
• 3.5 截齒磨損試驗(yàn)結(jié)果分析31-36
• 3.5.1 單截齒磨損試驗(yàn)31-33
• 3.5.2 多截齒磨損試驗(yàn)33-36
• 3.6 磨損截齒表面分析36-38
• 3.7 磨損機(jī)理分析38-39
• 3.8 本章小結(jié)39-40
• 第四章 截齒截割煤數(shù)學(xué)模型的建立40-54
• 4.1 引言40
• 4.2 有限元模擬基礎(chǔ)40-44
• 4.2.1 ABAQUS軟件介紹40-41
• 4.2.2 ABAQUS有限元分析流程41
• 4.2.3 煤模型的選取41-42
• 4.2.4 Drucker-Prager模型42-44
• 4.3 有限元模型建立44-51
• 4.3.1 三維模型建立44-45
• 4.3.2 截齒與煤材料參數(shù)定義45
• 4.3.3 截齒與煤的裝配45-46
• 4.3.4 分析步與輸出變量設(shè)定46
• 4.3.5 相互作用與約束設(shè)定46
• 4.3.6 邊界條件設(shè)定46-47
• 4.3.7 網(wǎng)格劃分47-49
• 4.3.8 求解分析49
• 4.3.9 結(jié)果后處理49-51
• 4.4 本章小結(jié)51-54
• 第五章 ABAQUS仿真結(jié)果分析54-62
• 5.1 引言54
• 5.2 齒尖錐角對截齒應(yīng)力分布規(guī)律的影響54-56
• 5.3 截割速度對截齒應(yīng)力分布規(guī)律的影響56-59
• 5.4 截割深度對截齒應(yīng)力分布規(guī)律的影響59-60
• 5.5 本章小結(jié)60-62
• 第六章 截齒截割煤熱力耦合分析62-74
• 6.1 引言62
• 6.2 基本原理62-67
• 6.2.1 傳熱分析基本理論63-66
• 6.2.2 熱應(yīng)力分析理論66-67
• 6.3 有限元模型建立67-68
• 6.4 仿真結(jié)果分析68-72
• 6.4.1 齒尖錐角對截齒溫度分布的影響68-69
• 6.4.2 截割速度對截齒溫度分布的影響69-71
• 6.4.3 截割深度對截齒溫度分布的影響71-72
• 6.5 本章小結(jié)72-74
• 第七章 總結(jié)與展望74-78
• 7.1 論文工作總結(jié)74-75
• 7.2 主要結(jié)論75-76
• 7.3 展望76-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 致謝82-84
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研成果84

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 田金鳳,祁恒軍,毛淑蘭,許嫣夢;采煤機(jī)截齒可靠性和壽命分析[J];煤礦機(jī)械;2002年02期

2 蘆曉偉;楊玉輝;郭浩森;;“三硬”薄煤層采煤機(jī)截齒失效分析及優(yōu)化[J];中州煤炭;2013年11期

3 胡應(yīng)曦,陳啟梅;采煤機(jī)滾筒截齒配置及滾筒轉(zhuǎn)速與牽引速度匹配關(guān)系的分析[J];貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2001年06期

4 朱榮,李俊明,金麗莉;用頻譜分析方法研究滾筒截齒排列對采煤機(jī)作用載荷的影響[J];煤礦機(jī)電;1999年01期

5 王啟廣;滾筒截齒配置對采煤機(jī)載荷的影響研究[J];煤礦機(jī)械;2001年08期

6 梁進(jìn)輝;優(yōu)化采煤機(jī)滾筒截齒排列以提高出塊煤率[J];河北煤炭;1997年01期

7 李春亭,程?hào)|棠,張靜月,劉麗娟;采煤機(jī)工作機(jī)構(gòu)截齒數(shù)優(yōu)選[J];煤礦機(jī)械;1989年05期

8 焦麗;;基于動(dòng)力學(xué)分析的采煤機(jī)截齒可靠性[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào);2006年S1期

9 張德權(quán),李增田;BM-100采煤機(jī)截齒可靠性和壽命分析[J];煤炭技術(shù);2002年12期

10 ;[J];;年期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉志國;石喜富;侯波;;橫軸式切割頭截齒的合理配置方式研究[A];21世紀(jì)高效集約化礦井學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2001年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張倩倩;掘進(jìn)機(jī)截齒截割硬巖的試驗(yàn)與數(shù)值模擬研究[D];太原理工大學(xué);2016年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 宇祺;掘進(jìn)機(jī)鎬形截齒磨損機(jī)理及其影響因素研究[D];太原理工大學(xué);2016年

2 張振華;深海鈷結(jié)殼采集頭截齒破碎性能及截齒布置優(yōu)化研究[D];中南大學(xué);2012年

3 李德根;截齒載荷譜的力學(xué)模型及混沌分形特征[D];黑龍江科技學(xué)院;2011年

4 朱繼偉;分段復(fù)合鎬型截齒結(jié)構(gòu)改進(jìn)及強(qiáng)度分析[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2013年

5 魏春梅;采煤機(jī)截割滾筒（Φ1.6m）截齒的合理布置研究[D];太原理工大學(xué);2012年

6 曹學(xué)濤;掘進(jìn)機(jī)截齒截割煤巖的離散元仿真研究[D];沈陽理工大學(xué);2013年

7 王雁翔;保護(hù)層開采鉆式采煤機(jī)截齒耐磨性研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2014年

8 劉凱云;采煤機(jī)截割滾筒（φ2.0m）結(jié)構(gòu)的改進(jìn)[D];太原理工大學(xué);2012年

9 劉貝;銑挖機(jī)銑挖頭設(shè)計(jì)與優(yōu)化研究[D];武漢科技大學(xué);2012年

，

本文編號(hào)：585421