镐型截齿与齿座无相对运动的有限元应力分析及损坏原因探讨

"镐型截齿与齿座无相对运动时的有限元分析" 镐型截齿是采矿行业中掘进机的重要部件，它们负责破碎坚硬的岩石和矿石。在正常工作条件下，截齿应与齿座保持一定的相对运动，以减少磨损并确保高效的破碎效果。然而，当截齿与齿座之间出现无相对运动的情况时，可能会导致截齿结构的异常应力分布和损坏。针对这一问题，一项研究进行了深入的分析。 研究人员李晓豁、石宁、姚继全和王丹运用三维实体建模和有限元分析技术，构建了镐型截齿和齿座的模型。这个过程首先涉及精确的几何建模，然后通过网格划分将复杂的实体结构转化为可以进行数值计算的离散单元。这些单元能够更准确地模拟实际工况下的受力情况。 在建模完成后，研究人员施加了相应的负载和约束条件，如掘进机工作时截齿承受的冲击力、剪切力等，并对模型进行了仿真。通过计算机模拟，他们得到了截齿和齿座的变形及应力分布云图，直观地展示了两者在无相对运动状态下的工作状态。 分析结果显示，截齿的损坏并非由于材料强度不足，而是在齿座中无法自由转动造成的偏磨现象。这种偏磨导致镐型截齿的硬质合金部分过度磨损甚至脱落，严重影响了截齿的使用寿命和掘进效率。研究发现，这种情况与实际工程中的失效模式相吻合，进一步验证了理论分析的准确性。 这项研究的重要性在于，它揭示了镐型截齿失效的一个重要原因，为改善截齿设计、优化齿座结构以及提高掘进机的整体性能提供了理论依据。通过对截齿和齿座配合关系的深入理解，未来的设计改进可以减少无相对运动带来的问题，延长截齿的使用寿命，从而降低采矿成本，提高工作效率。 关键词：镐型截齿；齿座；有限元分析；强度；掘进机 中图分类号：TD42 文献标志码：A 文章编号：0253－2336(2012)01－0092－03 这个研究的贡献不仅在于理论上的探讨，还在于它为实际工程问题提供了可操作的解决方案，对整个采矿行业的设备优化和故障预防具有重要的参考价值。