薄煤层采煤机壳体疲劳寿命预测与可靠性研究

"薄煤层采煤机可靠性分析与疲劳寿命预测" 本文主要探讨了薄煤层采煤机的可靠性分析及其疲劳寿命预测方法。作者赵丽娟和马联伟运用刚柔耦合多体系统动力学理论，构建了一个包含摇臂壳体和牵引部壳体为柔性件的采煤机虚拟样机模型。这个模型能够更真实地模拟采煤机在实际工作中的动态行为。 首先，研究者根据滚筒工作阻力和采煤机的主要技术参数，推导出牵引阻力的取值范围，确保了在动力学仿真分析中牵引阻力参数设定的合理性。这一部分的工作为后续的仿真分析提供了基础数据和计算依据。 接着，利用Matlab编程生成前后滚筒的载荷文件，并通过ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）动力学仿真软件进行分析，揭示了采煤机壳体的应力分布和变形情况。这些分析结果有助于识别可能存在的结构弱点和设计缺陷，从而提出改进措施，提高采煤机的结构稳定性。 进一步，基于动力学仿真结果中壳体关键节点的主应力载荷，研究人员编制了用于疲劳寿命分析的载荷谱。通过疲劳寿命计算，他们得出了壳体的最小疲劳循环次数和疲劳损伤值，这有助于识别壳体疲劳寿命的薄弱环节，对于预防早期失效和延长设备寿命具有重要意义。 该研究为研究大范围刚性运动与柔性构件小变形运动下设备的应力、变形和疲劳寿命问题提供了新的研究方法。特别在薄煤层采煤机领域，这样的分析有助于优化设备设计，提升设备的整体性能和可靠性，降低设备维护成本，同时保证煤矿开采作业的安全性和效率。 这篇论文深入探讨了薄煤层采煤机的动态行为，特别是在疲劳寿命预测方面，为机械工程领域的设备可靠性分析提供了一种有效的方法。通过精确的动力学仿真和疲劳寿命计算，可以有针对性地改进设备设计，提高其在复杂工况下的工作表现。这对于煤炭行业的技术进步和安全生产具有显著的实践价值。