连续采煤机履带行走机构动力学与疲劳寿命研究

3 下载量 61 浏览量 更新于2024-09-06 收藏 872KB PDF 举报
"连采机履带行走机构动力学特性与疲劳寿命分析" 本文详细探讨了连续采煤机履带行走机构的动力学特性及其疲劳寿命分析。在煤炭开采过程中,连续采煤机的履带行走机构是关键部件,其稳定性和耐久性直接影响设备的作业效率和安全性。通过对履带行走机构的常见失效形式进行分析,作者揭示了其破损的原因和规律,为后续的优化设计提供了理论依据。 首先,研究建立了履带行走机构的动力学数学模型,这是理解其工作原理和行为的基础。通过使用Recur Dyn动力学软件进行仿真,可以模拟实际工况下的履带运动,从而获取履带行走机构的载荷特性曲线。这些曲线反映了机构在不同工作状态下的受力情况,对于识别潜在的高应力区域至关重要。 接着,作者利用有限元法构建了履带行走机构的刚柔耦合模型,以深入研究链轮轮齿与履带板之间的载荷接触特征。这种分析方法能够揭示复杂的接触应力分布,有助于理解机构在运行时的动态响应。同时,通过对模态应力响应特性的分析,可以评估结构在不同频率下的振动特性,这对于防止共振和减少疲劳损伤至关重要。 然后,文章运用动应力恢复方法对履带板、销轴和驱动链轮进行疲劳寿命计算。这种计算方法考虑了动态载荷对材料疲劳寿命的影响,能更准确地预测组件的使用寿命。结果显示,履带板间销轴的最大受力与链轮-履带板的最大接触载荷匹配,这表明模型的合理性。此外,履带总成和轮系的疲劳寿命最劣位置与实际井下破坏位置的一致性,验证了分析方法的有效性。 通过上述研究,不仅反演了履带总成和轮系承受动态载荷的分布规律,还为连续采煤机履带行走机构的故障诊断提供了具体的方法。这一成果对于预防性维护、提高设备可靠性和降低故障率具有重要意义,有助于延长设备的服役时间,降低维修成本,并确保煤矿生产的安全高效。 关键词:履带行走机构;载荷特性;疲劳寿命;连续采煤机 中图分类号:TD421;TP391.9 文献标志码:A 文章编号:0253-2336(2016)11-0110-06 该研究为连续采煤机履带行走机构的故障预防和性能提升提供了科学的分析手段,为实际工程应用提供了理论支持。通过深入研究动力学特性和疲劳寿命,可以为采煤机械的设计改进和维护策略提供有价值的参考。