采煤机负载特性及其对截割部可靠性影响研究

论文摘要

运用MATLAB软件模拟了含硫化铁结核工况下的采煤机滚筒瞬时负载及牵引部负载,分别在时域和频域内分析了其动态载荷特性,并在此基础上研究了采煤机截割部的动态负载特性及采煤机滚筒破煤能力,得出了采煤机在不同滚筒转速下的破煤系数及最佳牵引速度。研究了基于虚拟样机技术的复杂刚柔耦合多体系统建模与仿真中的关键技术。基于Pro/E、ADAMS及ANSYS联合构造的协同仿真环境,建立了含硫化铁矿结核体的薄煤层采煤机截割部刚-柔耦合多体系统虚拟样机模型,仿真分析了滚筒破煤能力及采煤机截割部负载特性对截割部可靠性的影响,分析出在保证采煤机截割部使用安全的前提下的最大牵引速度,为采煤机的设计、优化及使用安全提供理论依据。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 国内外采煤机的研究现状与发展趋势
• 1.1.1 国外采煤机的研究现状与发展
• 1.1.2 国内采煤机的研究现状与发展
• 1.2 采煤机载荷特性的研究现状
• 1.3 课题的研究目的及意义
• 1.4 课题的主要工作
• 2 采煤机负载的模拟及其特性研究
• 2.1 采煤机截割部负载
• 2.1.1 采煤机截齿的截割机理
• 2.1.2 采煤机截割部负载的数学模型
• 2.1.3 采煤机滚筒瞬时负载的转化
• 2.1.4 基于MATLAB 的采煤机滚筒瞬时负载程序设计
• 2.1.5 采煤机滚筒瞬时负载的模拟结果
• 2.2 采煤机截割部负载速度特性研究
• 2.2.1 采煤机截割部的动态负载速度特性数学模型的建立
• 2.2.2 采煤机截割部动态负载速度特性MATLAB 求解
• 2.2.3 截割部负载速度特性与采煤机滚筒破煤能力
• 2.3 采煤机牵引部的负载模拟及其特性研究
• 2.3.1 采煤机牵引部负载的数学模型
• 2.3.2 基于MATLAB 的采煤机牵引部负载程序设计
• 2.3.3 采煤机牵引部负载的模拟结果
• 2.3.4 采煤机牵引部负载速度特性
• 本章小结
• 3 基于ADAMS 的采煤机截割部刚柔耦合多体系统建模
• 3.1 软件介绍及相关理论
• 3.1.1 Pro/EDINEER 简介
• 3.1.2 虚拟样机技术特点及其发展
• 3.1.3 多体系统动力学的研究进展
• 3.1.4 虚拟样机技术的应用软件
• 3.2 基于Pro/E 的采煤机截割部主要零部件建模
• 3.2.1 基于Pro/E 的采煤机滚筒的建模
• 3.2.2 摇臂壳体建模
• 3.2.3 截割部行星减速器的建模
• 3.3 基于Pro/ENGINEER 的采煤机截割部的静态装配
• 3.3.1 行星减速器的装配
• 3.3.2 截割部总装
• 3.3.3 干涉检查
• 3.4 基于ADAMS 的采煤机截割部刚柔耦合多体系统建模
• 3.4.1 刚柔耦合多体系统的建模仿真流程
• 3.4.2 ADAMS 中的柔性体
• 3.4.3 复杂刚柔耦合虚拟样机约束的施加
• 本章小结
• 4 采煤机负载特性对截割部可靠性影响的仿真分析
• 4.1 在虚拟样机系统中施加滚筒瞬时负载的方法
• 4.2 采煤机截割部可靠性仿真分析
• 本章小结
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集