不同工况下采煤机滚筒载荷谱分形特征试验研究

为研究不同工况下采煤机滚筒载荷谱特征,采用分形盒维数对其进行表征。利用试验检测测得各工况下滚筒载荷谱曲线,再运用小波降噪对其进行处理,最后采用MATLAB编程计算出不同工况下滚筒载荷谱盒维数,并对该盒维数进行分析。研究结果表明:在相同煤岩普氏系数下,随着牵引速度的增大,直线截割滚筒载荷谱盒维数逐渐减小,即滚筒载荷波动逐渐减小;在煤岩普氏系数和牵引速度均相等时,直线截割和斜切截割对滚筒载荷谱盒维数影响不大,说明在这2种工况下滚筒载荷波动不会发生剧烈明显的变化;在相同牵引速度和截割方式下,随着煤岩普氏系数的增大,滚筒载荷谱盒维数明显减小,也即滚筒载荷的波动逐渐减小。

基于实验测试的采煤机截割载荷的分形分布规律研究

为研究采煤机截割载荷分布规律,实验组设计了复杂工况下采煤机截割煤壁的实验检测系统。本文选择实时测试摇臂四根销轴的应变信号,利用Matlab导入计算公式求出了滚筒截割载荷谱,并将载荷谱进行小波降噪处理;最后运用分形理论求出了采煤机在不同工况下滚筒载荷比例系数R,并对比例系数R进行了分析。结果表明:①在一定煤岩硬度下,R与牵引速度近似呈线性递减关系,即随着牵引速度的增大,滚筒载荷波动逐渐减小;②直线截割与斜切截割这两种工况对R影响不大;③随着煤岩硬度的增加,滚筒载荷比例系数R逐渐减小。本文研究结果为采煤机载荷分析和滚筒设计提供了一种新方法。

滚筒截齿配置对采煤机载荷的影响研究

从理论上分析了影响滚筒载荷频率波动的原因 ,利用模拟试验台对螺旋滚筒进行了截割试验 ,并对理论和实测的载荷谱进行了对比分析 。

基于ANSYS/LS-DYNA的采煤机滚筒截割煤岩数值模拟研究

采煤机滚筒截割煤岩过程中,滚筒截割阻力、轴向力、截割阻力矩以及截割功率是随机变化的。为方便观察截割滚筒载荷谱形态以及滚筒应力分布情况,采用显示动力学软件ANSYS/LS-DYNA对采煤机滚筒截割煤壁的过程进行数值模拟,得到两种工况下滚筒、截齿三向力载荷变化曲线,获取截齿载荷和滚筒应力分布状态,分析直线截割与斜切状态下滚筒力矩和截齿载荷特性。研究发现滚筒和截齿在斜切时,受到影响最明显的是截割轴向力,而截割阻力影响较小。同时表明:直线截割与斜切状态下,截齿开始插入煤岩时会有一定冲击,齿根处应力会瞬间增加,随着截齿继续切入,煤岩崩裂,截齿载荷降低,导致齿座根部应力减小。

采煤机滚筒载荷谱的计算机模拟

介绍了滚筒载荷谱的模拟方法，并与实测载荷谱进行了对比研究。

新型传动滚筒疲劳寿命分析

在ANSYS中对新型传动滚筒进行瞬态动力学分析,得到多种工况下该传动滚筒的最大等效应力云图、最大主应力时间历程。应用n Code Glyph Works的雨流分析模块对传动滚筒时间历程曲线进行雨流计数,并对载荷谱外推和叠加。基于疲劳寿命预测的相关理论,采用Stress Life模块分析其疲劳寿命和疲劳敏感性,得到传动滚筒损伤直方图以及在过载和残余应力影响下传动滚筒最小疲劳寿命曲线图。研究结果表明,该传动滚筒力学性能良好,传动滚筒的最小疲劳寿命约为783天,满足使用要求。过载和残余应力均对传动滚筒的疲劳寿命具有明显影响。