刮板输送机关键零部件的强度分析及研究
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刮板输送机强检规定模版刮板输送机是一种常用的输送设备,广泛应用于矿山、建筑材料、化工等行业。
为了保证刮板输送机的安全运行,减少事故发生,国家对刮板输送机的强制检测进行了规定。
以下是刮板输送机强检规定模版的详细内容。
一、刮板输送机的检测范围和要求1. 刮板输送机的结构刮板输送机的主要结构包括机身、输送链板、电动机、减速器、传动部分等。
检测人员应对这些部件进行全面检测,确保其结构正常、无损坏或磨损。
2. 刮板输送机的工作条件刮板输送机通常在恶劣的环境下工作,如高温、低温、潮湿等。
因此,检测人员应根据实际工作条件对刮板输送机进行适应性检测,确保其在各种工作条件下正常运行。
3. 刮板输送机的安全保护刮板输送机应配备安全保护设备,如安全围栏、限位开关、急停按钮等。
检测人员应对这些安全保护设备进行检测,确保其灵敏度和可靠性。
4. 刮板输送机的电气系统刮板输送机的电气系统是其正常运行的关键。
检测人员应检查电气系统的接线是否牢固、电气设备是否完好,并进行电气性能测试,确保其安全可靠。
5. 刮板输送机的传动部分刮板输送机的传动部分通常采用链条传动。
检测人员应检查链条的张紧度、润滑情况,确保其正常运行。
二、刮板输送机的检测方法和标准1. 目视检测检测人员应通过目视检测刮板输送机的外观,检查有无明显的破损、变形或异物积聚等。
同时,还应检查刮板输送机的固定部位是否松动,是否有裂纹等。
2. 触感检测检测人员可以通过手触来检测刮板输送机的运行部件,如滚筒、链条等。
要注意刮板输送机是否存在异常振动、过热等现象。
3. 测量检测检测人员可使用测量仪器对刮板输送机的尺寸、速度、电气性能等进行测量。
测量结果应符合相关标准和规定。
4. 强度测试检测人员应进行刮板输送机的强度测试,以确定其承载能力和安全性。
测试应按照相关标准进行,并记录测试结果。
三、刮板输送机的检测结果和处理1. 检测结果检测人员应将刮板输送机的检测结果进行记录,并将结果以书面形式提交给相关部门或用户。
NEW PRODUCT NEW TECHNOLOGY 埋刮板输送机防磨刮板链条研究与应用龚学林湖北宜都宜运机电工程有限公司 宜都 443300摘 要:刮板链条是埋刮板输送机的牵引及承载构件,需要连续、顺利地通过机槽,却经常因为各种因素造成与机壳侧板发生磕碰、摩擦,碰弯刮板、磨损刮板端部、磨穿机壳侧板。
目前采用的增加机壳厚度,选用耐磨性能更好的材料,增设耐磨衬板,刮板加厚或者端部堆焊耐磨焊条,加大机槽宽度、降低刮板链条运行速度等措施,提高埋刮板输送机的制造和安装精度,增强了埋刮板输送机零部件的强度、耐磨性能和使用寿命,却增加了设备重量、材料成本、制造成本、运输安装成本,增大了功率消耗和运行、维护成本。
经过广泛调研,在设计思路上改变输送机技术领域长期形成的耐磨观念,建立防磨新理念,各个零件及组合设计均采取防磨技术。
通过创新设计结构、合理选用材料和加工工艺,设计出了埋刮板输送机防磨刮板链条,在不明显增加成本的前提下,有效地解决刮板链条与机壳侧板间发生磕碰、摩擦、磨损和被碰弯变形、机壳侧板被磨损磨穿、设备振动大噪音大等问题,大幅提高设备使用寿命。
并能与各种规格型号的埋刮板输送机、普通刮板链条组合搭配广泛使用。
其设计结构简单、合理,各个零件拆卸更换方便,对材料和制造工艺无特殊的要求,能适合批量生产且无需增加较大的成本。
关键词:埋刮板输送机;滚动摩擦;防磨滚轮;防磨刮板组件;防磨刮板链条中图分类号:TH213 文献标识码:A 文章编号:1001-0785(2021)06-0053-04Abstract: As a traction and bearing component of buried scraper conveyors, a scraper chain needs to pass through the machineslot continuously and smoothly, but it often collides with and rubs against the side plate of the casing due to various factors, which causes the scraper to bend, wear the end of the scraper and wear through the side plate of the casing. At present, measures such as improving the manufacturing and installation accuracy of buried scraper conveyor, increasing the thickness of the casing, selecting materials with better wear resistance, adding wear-resistant lining plates, thickening scrapers or surfacing welding electrodes at ends, increasing the width of machine slots, and reducing the running speed of scraper chains are taken to prevent the above problems from happening. These measures not only enhance the strength, wear resistance and service life of parts of buried scraper conveyor, but also increase the equipment weight, material cost, manufacturing cost, transportation and installation cost, and increase the power consumption, operation and maintenance cost.Keywords: buried scraper conveyor; Rolling friction; Anti-wear roller; Wear-resistant scraper assembly; Wear-resistant scraperchain0 引言埋刮板输送机因其结构简单、运量大、工艺布置灵活、操作维护简便、节能环保、使用效率高等优点而被众多行业应用于散体物料的输送。
刮板输送机结构分析与优化设计作者:张文治来源:《科学与财富》2017年第25期摘要:从矿用刮板输送机设计的角度出发,结合综采工作面实际工况,文从矿用刮板输送机设计的角度出发,结合综采工作面实际工况,矿用刮板输送机的主要部件进行设计,对矿用刮板输送机的设计及技术革新具有参考价值。
关键词:刮板;输送结构;分析优化引言刮板输送机是煤矿运输中的主要设备,随着煤矿产业的快速发展,对于输送机的效率、寿命及运量都有着更高的要求,煤矿井下恶劣的工作环境也要求输送机抗干扰能力更强。
刮板输送机工作时,依靠中部槽承担物料荷载,输送机的不断运动导致链条与刮板之间持续摩擦,中部槽的损耗很大。
目前普遍将中部槽的使用寿命作为刮板输送机寿命的衡量标准,因此需要保证中部槽具有足够的强度和刚度适当保护措施也能有效延长中部槽耐磨损能力。
对中部槽结构、受力进行分析计算,有助于了解其工作机理,根据其薄弱环节针对性地做出保护措施。
1 原刮板运输机的结构及缺陷原刮板输送机结构如图 1 所示,主要由输送机架、刮板链、液压马达(电机)、驱动装置、张紧装置和从动轮组成。
液压马达(电机)固定于输送机架的一侧,带动链轮转动,驱动轮位于输送机架后端,通过刮板链带动另一端的从动轮进而实现刮板链的循环运动。
由于链轮同时也作为改向轮,既承担驱动刮板链又改变刮板链运动方向的作用,并且是裸露在外部,因而物料在运输过程中很容易进入到链轮和链条啮合的空间,软的能够挤碎,而硬的石块却难以挤碎,容易出现卡料现象,形成频繁的卡链现象,影响刮板输送机正常工作。
2主要部件设计按工作需要,对矿用刮板输送机的结构有可用于左或右工作面、各部件便于在井下拆装和运输、相同型号部件的安装和联接尺寸相同、同类部件可通用互换以及便于推移装置的安装等要求。
2.1 机头传动部主要部件设计机头传动部是矿用刮板输送机的重要驱动部件,机头传动部的结构如图 2所示。
机头传动部由机头架、防爆电机、液力耦合器、减速器、链轮及其组件组成。
矿用刮板输送机主要部件的结构设计探讨摘要:我国采矿业经过了数十年的发展,如今已迈入了现代化的步伐,而采矿工作中,矿用机械设备的作用十分巨大。
尤其是矿用刮板机等一系列的采矿设备直接能够决定采矿工作的效率。
所以说如何提高设备的稳定性,可靠性以及寿命,就依赖于主要部件结构设计的科学合理以及良好的养护。
本文主要针对矿用刮板输送机的结构设计进行了分析与探讨。
关键词:矿用机械;刮板机;刮板输送机;结构设计1.矿用刮板机的工作原理及使用在我国目前的矿业采煤工作中,刮板输送机是被一种普遍使用的挠性牵引连续输送机械。
刮板运输机与胶带输送机、斗式提升机一样都是能够用于水平、倾斜和垂直方向的作业,也可以组成空间输送路线,但是刮板输送机在工作时的运动轨迹都是固定的。
由于在运输方式是物料和刮板链都在槽内滑行,所受到的阻力都非常大,对机器的损害也是极大的,但是目前我国仍旧没有更好的机械能够取代刮板输送机。
矿用刮板输送机的工作原理是把敞开的溜槽,作为煤炭、矸石货其余物料的承受件。
当机头传动部启动时会带动机头轴上的链轮的旋转,让刮板链循环运行带动物料沿着溜槽移动,到机头部进行卸载。
刮板链绕过链轮通过一个闭合的循环运动完成整个物料运输的作业。
根据多年的使用经验能够知道,矿用刮板输送机能够在25°以下的斜坡中运作,当刮板输送机需要向上运送是仰角不能超过25°,向下运作时的最大倾斜角不能超过20°,当煤层的角度倾角较大时,应当安装防滑装置。
2.矿用刮板输送机的结构设计探讨分析根据工作需求的不同,矿用刮板运输机的结构也有所不同,各个部件能够根据实际工作的需求进行拆分和重组,相同型号的部件和安装的连接尺寸都是相同的,同类的部件的安装都是可以通用的,可以互换以便于推移装置的安装。
机头传动部是整个刮板输送机的最重要部件,机头传动部的主要部件包括以下几种:机头传动部主要包括了机头架、防爆电机、液力耦合器、减速器、链轮及其余部件构成。
煤矿刮板输送机驱动链轮的静力学分析及优化摘要:矿用刮板输送机是一种常见的用于矿山和建筑工地等场合的物料输送设备。
它通过刮板将物料从起点输送到终点,并在输送过程中完成清理作业。
驱动链轮作为刮板输送机的核心部件之一,承担着传递动力和推动刮板运行的重要任务。
因此,对驱动链轮进行静力学分析及优化是提高刮板输送机性能和延长使用寿命的关键。
下文即是对矿用刮板输送机驱动链轮的静力学分析及优化分析。
关键词:矿用刮板输送机;驱动链轮;静力学分析及优化1驱动链轮的结构和工作原理驱动链轮是矿用刮板输送机中的关键组件,它通过传递动力给刮板链,实现刮板链的运动。
驱动链轮通常由一个或多个齿轮组成,其结构主要包括齿轮、轴承、轴几个部分。
驱动链轮上有齿,这些齿与刮板链的链接部分相互咬合,使得链轮能够传递动力给刮板链。
齿轮的形状和尺寸是根据刮板链的规格和要求来设计的。
驱动链轮通常安装在轴上,并通过轴承支撑和固定。
轴承使得链轮能够顺畅地旋转,并承受作用在链轮上的力。
驱动链轮通过轴连接到电机或其他驱动装置上,以接收动力并传递给刮板链。
轴的材料和尺寸需要具备足够的强度和刚性,以承受刮板链的拉力和工作负荷。
驱动链轮的工作原理基于齿轮传动的原理,驱动链轮通常由电机或其他驱动装置提供动力输入。
电机通过轴将动力传递给驱动链轮,使其开始旋转。
驱动链轮上的齿与刮板链的链接部分相互咬合。
当驱动链轮旋转时,齿与链条的链接部分会被牵引,从而使整个刮板链开始运动。
驱动链轮的旋转将动力传递给刮板链,推动刮板链沿着输送机架上的轨道移动。
这样,物料可以从进料口输送至出料口。
根据需要,驱动链轮的旋转速度和方向可以通过调节电机的速度和转向来进行调节。
这样可以实现对输送机的速度和方向的控制。
2静力学分析及优化链轮设计的重要性2.1驱动链轮的静力学分析驱动链轮是矿用刮板输送机中的关键部件之一,负责传递动力和驱动链条运转。
在静力学分析中,我们需要对驱动链轮的结构和工作原理进行描述,以便更好地理解其受力情况。
刮板输送机的结构组成一、引言刮板输送机是一种常用的连续输送设备,广泛应用于煤矿、冶金、建材等行业。
刮板输送机通过刮板链条将物料从进料口输送到出料口,具有输送距离长、输送量大、运行稳定等优点。
本文将从结构组成的角度来介绍刮板输送机。
二、刮板链条刮板链条是刮板输送机的核心部件,由链板和链轮组成。
链板通常由高强度合金钢制成,具有耐磨、耐腐蚀的特点。
链轮安装在输送机的两端,通过电机驱动链条运动,实现物料的输送。
三、刮板刮板是刮板输送机的关键部件,用于将物料从进料口刮至出料口。
刮板通常由耐磨橡胶制成,具有良好的耐磨性和刮除效果。
刮板的数量和布置方式会影响刮板输送机的输送效果,需要根据物料特性和输送要求进行选择。
四、机架机架是刮板输送机的支撑结构,通常由钢板焊接而成。
机架的设计要考虑到输送机的整体稳定性和刚度,以确保输送机能够正常运行。
机架上还需要安装传动装置、紧张机构等辅助设备。
五、驱动装置驱动装置是刮板输送机的动力来源,通常采用电动机驱动。
电动机通过减速器与链轮相连,将电能转化为机械能,驱动刮板链条运动。
驱动装置的选择要根据物料的输送量和输送距离来确定,以确保输送机的正常运行。
六、紧张机构紧张机构用于调节刮板链条的张紧度,保持链条的适当张紧状态。
紧张机构通常由张紧轮、张紧螺栓等部件组成,通过调节张紧螺栓的位置来实现链条的张紧。
紧张机构的调节要根据链条的磨损情况进行,以确保链条的正常工作状态。
七、辅助设备刮板输送机还需要配备一些辅助设备,如布料器、导流装置、除尘装置等。
布料器用于均匀地将物料送入刮板输送机,以提高输送效果。
导流装置用于引导物料沿着预定的路径输送,避免堆积和溢出。
除尘装置用于减少物料在输送过程中的粉尘排放,保护环境。
八、总结刮板输送机的结构组成主要包括刮板链条、刮板、机架、驱动装置、紧张机构和辅助设备等部件。
这些部件相互配合,共同完成物料的连续输送。
在使用刮板输送机时,需要根据具体的输送要求选择合适的刮板链条、刮板和辅助设备,并保持设备的正常运行状态,以确保输送效果和生产效率的提高。
刮板输送机故障分析与技术改造在生产中,刮板输送机是一种非常常见的物料输送设备。
但是,随着使用时间的增长,刮板输送机在工作过程中出现故障的情况时有发生。
针对这种情况,本文将对刮板输送机故障分析与技术改造进行探讨。
一、刮板输送机常见故障分析1. 传动部分故障传动部分是刮板输送机的关键部分之一,主要由电机、减速器、链轮等组成。
在长期使用中,传动部分的链条会出现拉长、松弛的现象,导致传动部分发生故障。
此外,由于传动部分运转时需要承受较大的负荷,传动轴承极易磨损。
2. 刮板板链故障刮板输送机的板链也是重要的组成部分之一,而刮板板链的干磨损及弯曲都会影响刮板输送机的正常使用。
此外,板链连接处的挂钩存在磨损、松动等问题,也会导致链路松散。
3. 排料槽和清洗器故障排料槽和清洗器也是刮板输送机的重要组成部分。
在使用过程中,排料槽可能会被物料卡住或设置不当而导致不流畅,清洗器也需要经常进行清洗和更换。
二、刮板输送机技术改造1. 传动部分加强针对传动部分的问题,可以采用加强传动部分的方式,增加轴承的数量、更换更耐性的轴承,提高传动部分的承载能力。
另外,还可以选择采用变频器控制电机运转,调节传动速度,以达到延长传动部分使用寿命的效果。
2. 刮板板链优化刮板板链的问题可通过优化设计和改选较高质量的板链进行加固,可延长使用寿命。
同时,在板链连接处增加固定螺钉和曲柄板连接块等部件,以消除运转中的摩擦。
3. 清洗器优化针对清洗器容易出现的故障,应选用耐磨损材料制造清洗器,减少清洗器的故障率。
此外,拆解清洗器时应注意清洗器的构造和使用细节,将清洗器的清洗和维护工作做好。
三、总结刮板输送机故障的分析和技术改造可以有效地延长设备的使用寿命,提高设备的运行效率和制造工艺的稳定性。
因此,在使用刮板输送机的过程中,对刮板输送机的日常维护和技术升级应给予重视,以确保设备的正常稳定运行。
《刮板输送机刚散耦合运载系统关键零部件结构优化研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展,刮板输送机作为物料运输的重要设备,其刚散耦合运载系统的性能优化成为了工业界和学术界关注的焦点。
该系统中的关键零部件的结构设计直接关系到整个输送机的运行效率和稳定性。
因此,对刮板输送机刚散耦合运载系统的关键零部件进行结构优化研究,具有重要的理论价值和实践意义。
二、刮板输送机刚散耦合运载系统概述刮板输送机是一种广泛应用于矿山、冶金、化工等行业的物料运输设备。
其刚散耦合运载系统主要由刮板链、驱动装置、支撑装置等关键零部件组成。
其中,刮板链是运载系统的主要承载部件,其性能直接影响整个系统的运行效率。
驱动装置是系统动力源,支撑装置则承担着整个系统的支撑和导向作用。
这三个部分紧密配合,共同构成了刮板输送机的刚散耦合运载系统。
三、关键零部件结构问题分析在刮板输送机的运行过程中,关键零部件的结构问题主要表现为以下几个方面:1. 刮板链的强度和耐磨性不足,导致运输过程中易出现断裂和磨损现象;2. 驱动装置的传动效率低,能耗高,影响整个系统的运行成本;3. 支撑装置的刚度和稳定性不足,导致输送机在运行过程中产生较大的振动和噪声。
四、结构优化方法及实施针对上述问题,本文提出以下结构优化方法及实施措施:1. 刮板链的结构优化:通过改进材料和制造工艺,提高刮板链的强度和耐磨性。
同时,优化刮板链的结构设计,减少运行过程中的摩擦阻力,提高运行效率。
2. 驱动装置的传动效率提升:采用先进的传动技术和控制策略,提高驱动装置的传动效率。
例如,采用变频调速技术,根据实际需要调整电机转速,实现节能降耗。
3. 支撑装置的刚度和稳定性提升:通过优化支撑装置的结构设计,增加其刚度和稳定性。
同时,采用减振降噪技术,降低输送机在运行过程中的振动和噪声。
五、实验与结果分析为了验证结构优化的效果,本文进行了实验研究。
实验结果表明,经过结构优化的刮板输送机刚散耦合运载系统在运行过程中表现出更高的稳定性和效率。
煤矿刮板输送机常见故障及改进措施研究发布时间:2022-12-27T06:49:17.191Z 来源:《工程建设标准化》2022年16期8月作者:马佳[导读] 刮板输送机常用于采煤工作面,大的综采工作面的刮板输送机铺设距离远、运输煤量大马佳中煤天津设计工程有限责任公司天津市 300121摘要:刮板输送机常用于采煤工作面,大的综采工作面的刮板输送机铺设距离远、运输煤量大,所以刮板输送机发生各类故障,特别是机械类故障最容易引发人身伤亡等事故,直接影响着煤炭的正常生产。
机械故障是刮板输送机常发生的故障,其中减速器、链轮组和液力耦合器为最容易出现机械故障的部件。
本文结合实际工作经验,总结整理了这三类故障发生的表现形式和故障原因,并给出了相应的应对措施,最后给出了刮板输送机的检修和维护项目及周期,降低了刮板输送机的故障率,提高了煤炭运输效率。
关键词:煤矿刮板;输送机;常见故障;改进措施1刮板输送机链条故障分析1.1刮板输送机结构矿用刮板输送机主要由机头架、电动机、减速机、刮板、刮板链、链轮、溜槽、头轮组、尾轮组、护轴板等部分组成,目前刮板输送机采用双链结构,刮板输送机电机、减速机带动机头链轮转动,从而带动刮板链环形运动,进行煤矸运输;在整个运输过程中刮板链起着重要作用,一旦刮板链出现故障时,输送机无法进行运输,所以有效解决输送机链条故障,对输送机安全稳定运行具有重要意义。
1.2刮板链故障分析1.2.1断链故障断链故障是链条故障之一,断链故障原因主要有链条在运输煤矸石中链条与溜槽之间存在大块煤矸卡塞,导致链条运行时阻力加大,出现断链;链条使用周期长,导致链条局部变形,链条与齿轮、溜槽之间磨损加大,链条接口变薄,长期使用加剧链条磨损,出现断链;刮板输送机在运输煤矸石出现超载现象,导致刮板链张拉负荷超过设计负荷,造成刮板链变形、断链;采掘工作面在装煤过程中大块煤矸对刮板链产生撞击作用,刮板链产生剪应力,在链条圆环处会产生较大的开口,从而导致断链。
试析综采工作面刮板运输机磨损失效分析及对策综采工作面刮板运输机是煤矿生产中重要的输送设备,其运行状态直接关系到煤矿生产工作的顺利进行。
然而在长期的使用过程中,磨损失效问题成为制约设备运行的重要因素之一。
本文将从磨损失效分析和对策方面展开探讨,以期为煤矿生产中的设备维护及运行提供一定的参考。
一、磨损失效分析1. 刮板运输机磨损失效形式在使用过程中,刮板运输机的磨损失效主要表现为以下几种形式:(1)磨损:刮板运输机的输送链条、链轮、滚筒等部件在长期运行中会出现磨损现象,导致设备运行不畅,甚至出现卡滞现象。
(2)疲劳:刮板运输机在长时间的高强度工作下,受到多次载荷作用,易导致金属疲劳断裂。
(3)变形:由于刮板运输机在工作中承受较大的张力和挤压力,容易使设备结构发生变形,影响设备的正常运行。
(1)设备设计不合理:刮板运输机的结构设计不合理,导致设备在运行过程中受到了较大的磨损。
(2)缺乏维护保养:由于刮板运输机在恶劣的工作环境中工作,如果缺乏定期的维护保养,设备很容易出现磨损失效现象。
(3)使用材料选取不当:刮板运输机的零部件材料选取不当,易导致材料磨损或疲劳断裂。
3. 磨损失效的危害刮板运输机的磨损失效会直接影响到煤矿生产的安全、高效进行。
具体表现如下:(1)设备故障频繁:刮板运输机磨损失效会导致设备频繁故障,影响设备的正常运行。
(2)设备寿命缩短:磨损失效会缩短刮板运输机的使用寿命,增加了煤矿的生产成本。
(3)生产效率降低:刮板运输机磨损失效会影响到煤矿生产的正常进行,降低了生产效率。
1. 设备结构改进针对刮板运输机存在的磨损失效问题,可以对设备结构进行改进,提高设备的耐磨性能。
例如改进输送链条、链轮的设计,选用高耐磨材料制造关键部件等。
2. 加强维护保养加强对刮板运输机的定期维护保养,及时发现并解决设备的磨损问题,延长设备的使用寿命。
3. 提升零部件材料品质加强对刮板运输机零部件材料的选取和检测,保证材料的品质,提高设备的抗磨损能力。
辽宁工程技术大学硕士学位论文刮板输送机关键零部件的强度分析及研究姓名:朱秀梅申请学位级别:硕士专业:机械工程指导教师:李晓豁;林伟200605014中部槽拉移耳的强度分析及研究4.1中部槽拉移耳的受力情况井下工作面工况条件非常恶劣,刮板机中部槽经常浸入酸性水及煤泥中,锈蚀、腐蚀十分严重.在采煤面的推进过程中,中部槽承受采煤机牵引力、采煤机截割煤层时的截割反力、采煤机的重力、液压支架旋加给拉移耳的的推溜力、跟架时的拉架力、大块煤炭卡在槽中板与采煤机过煤机身时对中扳的挤压力,以及承受工作面存在倾角时溜槽的下滑分力.4.2中部槽拉移耳失效分析中部槽拉移耳失效主要有耳板断裂、耳板变形、耳板拉移孔处被拉溃三种情况.其主要原因有四个方面:a)设计强度不足。
拉移耳板厚度不足或根部过渡圆弧太小,造成应力集中.b)铸件自身带有缩松、缩孔、原始裂纹等缺陷.c)液压支架与溜槽偏移量过大导致溜槽拉移耳受力不合理.d)支架降架不够,未完全卸载.图4--l中部槽拉移耳板断裂图图4一l为贵州盘江煤业SGZ730/320刮板机中部槽损坏实物照片,从辽宁工程技术大学硕士学位论文丝图中明显可以看出,中部槽拉移耳板在拉移孔处发生脆性断裂,导致中部槽失效。
图4--2中部槽拉移耳板变形图图4—2为兖州矿业集团SGZ960/750刮板机中部槽损坏实物照片,从图中可以看出,中部槽拉移耳板变形方向为沿着中部槽中心线方向,因此其不是承受正常拉架力造成的变形,而是因为工作面倾角过大,或是由于液压支架与溜槽偏移量过大导致溜槽拉移耳受力偏载,承受了过大的平行于输送机溜槽中心的分力而导致的塑性变形。
4.3中部槽拉移耳有限元分析计算4.3.1实体模型的建立首先,利用UnigraphicsNX软件根据挡板槽帮设计尺寸进行三维实体建模,实体特征建模是UnigraphicsNx参数化三维设计技术的核心功能,它是一种基于特征和约束的参数化建模技术,具有与用户交互建立和编辑复杂实体模型的功能,可以利用系统提供的具有明显工程含义的特征体素来表达和设计零件,可以大大地缩短产品设计周期.中部槽拉移耳的三维实体建模步骤简单介绍如下:①建立草图SKETCH-001辽宁工程技术大学硕士学位论文MainMenusNew>Application>Modeling>Insert>Sketch②按挡板槽帮截面的设计尺寸画出草图,并进行尺寸定位及几何约束。
当提示草图满约束时,退出草图界面.MainMenu:Dimension>CreateConstraints>FinishSketch③在成形特征中选择。
拉伸”,根据不同的数值,将草图拉伸为几何体,其中包括求加、求减布尔运算,倒圆、倒角等成形特征的应用.MainMenu:ExtrudedBody>Curve>……图4--3中部槽拉移耳三维模型图4.3.2实体模型的理想化网格自动生成会直接受到几何模型的影响。
事实上,有效地实现自动网格生成的关键是给自动网格生成器提供一个理想的几何模型,那些包含了小几何特征的模型,尽管它是实际存在的,但都将导致单元数量的意外增加,甚至会产生不理想的单元形状,实际上,这些小几何特征几乎对受力的几何体不会产生影响,因此在建立有限元模型时,抑制非主要特征,如小孔、非主要部位的倒圆、倒角,完成分析之后再释放这些特征是必要的.本实体模型中,A处为下链道圆环链检查长孔,它与B处饲圆是非主的建立,首先进行网格的划分,其过程简单如下:①进入结构分析模块,打开分析方案导航器,从主模型建立一个新的分析方案,并进行命名。
MainMenu:Application>Structures>Ne呵Scenario②在三维实体上建立三维四面体网格网格单元类型(Type)选择“4节点”四面体单元.总体单元尺寸是一个参数,控制着整个实体上四面体单元的边缘长度,本模型的总体单元尺寸设为“48.4mm”.三维四面体网格建立步骤如下:№inMenu:3DTetrahedralMesh>Type(Tetra4),OverallE1ementSize(4s.4)图4--4中部槽拉移耳有限元模型网格图网格划分结果为:总单元数量为7429个,总节点数量为2122个。
4.3.3.2网格的改进一般来讲,通过自动或半自动方法划分出来的网格模型还不能立即用于分析。
由于结构形状和网格生成过程的复杂性,划分的网格或多或少都存在一些问题,如质量较差、存在重合节点或单元、编号顺序不合理等,耳长孔中的下圆弧处.因支点在中部槽上,此时边界条件设定为槽帮中沿及下沿完全约束.最后进行分析计算.Unigraphics分析软件提供了自适应分析功能,即在分析过程中根据应力梯度区域进行网格的二次划分,细化危险区域的网格密度,从而提高计算精度.自适应分析参数;应力百分比错误设置为5%,迭代次数设置为5,拉移耳初次计算,第一次应力百分比错误为12.2145%,大于设定值5%,程序进行第二次计算,应力百分比错误为9.2655%,大于设定值5%,进行第三次计算,应力百分比错误为4.8765%,小于设定值5%。
此时,网格已重新进行了自动划分,在受力部位拉移耳处细化了网格,使计算结果更为精确。
自适应分析后的网格划分结果为:总单元数量为33065个,总节点数量为7218个图4—6拉架时有限元分析应力云图应力云图如图4—6所示,在高应力部位选取12个节点,其节点编号及应力数值如表4-1所示.节点编号应力数值(MPa)节点编号应力数值(-嗡)29421.6∞e+00215277.684e+00l25531.372e斗OD217456.429e+00121561.162e枷214534.563e+00l17881.023e-t-00212043.008e+ool13579.035e+00110892.033e+00l12348.560e+0018657.455e弋帕2经过分析及计算,在拉架时,中部槽拉移耳承受的最大应力值为1.6603e+002MPa,节点编号为2942.4.3.3.5.2位移计算结果图4--7拉架时有限元分析位移云图位移云图如图4—7所示,在变形部位选取12个节点,其节点编号及位移数值表4--2所示:节点编号位移数值(m)节点编号位移数值(m)38341.086e-00423546.176e—00537549.172e-00522445.434e—00530288.646e-00528544.161e—00515767.374e-00529973.625e叫D0518676.43le—00523611.812e一00529065.734e-00518“9.062e-006经过后台分析及计算,在拉架时,中部槽拉移耳最大位移为1.086e-004m.节点编号为3834.4.3.3.6承受推溜力时的分析计算4.3.3.6.1应力计算结果图4—8与图4—9均是中部槽拉移耳受推溜力的有限元云图,其在A、B两处均为应力最大部位.图4—8推溜拉移耳应力云图I图4--9推溜时拉移耳应力云图Ⅱ推溜时,拉移耳应力云图如图4—8及图4—9所示,从图中明显可以看出,最高应力范围分别分布在位置A与位置B两处,在高应力部位选取12个节点,其节点编号及应力数值如表4--3所示:表4-3推溜时拉移耳节点应力值节点编号应力数值(MPa)节点编号应力数值(MPa)34456.9860e+00139713.670e+00132356.170e+oOl32312.6l;oe+00119495.450e+00132302.530e枷132345.020e刊D0132281.550e+00116394.460e+oOl29871.210e+00l16384.230e刊D0122675.654e舢经过后台分析及计算,在推溜时,中部槽拉移耳承受的最大应力值为6.9860e+001MPa,节点编号为3445。
发生在图4--8的A处.4.3.3.6.2位移计算结果图4--10推溜时位移云图位移云图如图4一lO所示,在交形部位选取12个节点,其节点编号及位移数值如表4—4所示:表4-4推溜时拉移耳节点位移值节点编号位移数值(m)节点编号位移数值(m)12371.378e—00424885.543伊_00530341.727e—00422314.679e._0055381.224e-00420683.435e.帕0518149.918e-00516792.220e—00521127.1lOe—00515431.131e—00516946.853e一0051364O.000e-000经过后台分析及计算,在推溜时,中部槽拉移耳最大位移值为1.378e—004m,节点编号为1237。
5槽帮接头的强度分析及研究5.1槽帮接头的结构及受力分析标准中部槽与中部槽之间的连接是通过一节中部槽槽帮接头凸靖与另一节中部槽槽帮接头凹靖定位,并由哑铃销、卡块及弹簧销连接而成,槽帮接头主要对中部槽与中部槽之间的弯曲角度起定位作用,以适应工作面底扳起伏不平的条件.国外DBT公司超重型刮扳机中部槽接头多采用锻件接头,以提高其强度.国内超重型刮板机中部槽接头与挡板槽帮、铲板槽帮为一体铸件,其强度低于进口锻造件,但其结构及工艺简单,制造成本低.本章将对此接头进行有限元分析及强度校核,改进其结构设计,以满足井下恶劣的工作环境及复杂的受力状况.槽帮接头主要承受来自推溜的横向力,采煤机重力及哑铃铕压力三个方面的载荷,但在实际使用过程中,槽帮接头承受的这三个方面的载荷不是同时发生的,因此本章分别按三种受力情况分别进行有限元分析,计算及强度校核.5.2槽帮接头的失效分析图5一l中部槽槽帮接头损坏相片在使用中,现场经常发生中部槽槽帮接头凸端接头断裂、变形等失效现象.图5-1为潞安矿SGZ830/630输送机橹帮凸端接头断裂失效实物相片.经过分析,其损坏的原因主要是因为在凸端接头根部,过渡圆弧太小,造成局部应力集中,最终导致凸端接头断裂.5.3凸端槽帮接头强度分析凸端橹帮接头比凹端槽帮接头受力大,并在实际使用中,凸靖槽帮接头失效也明显多于凹端槽帮接头.因此,在本论文中,仅对凸靖槽帮接头进行分析、计算,其受力情况如图5—2所示.前面已详细介绍了有限元模型的建立方法及步骤,在此不再进行重复说明.槽帮接头网格划分结果为:全局单元尺寸为45mm四节点四面体单元数量为13507个;节点数量为3488个;与中部槽拉移耳同为一体,其材料为铸造合金钢,材料类型为各项同性,其材料特性及机械性能参数如下:弹性模量E2.06×10“N/f泊松比Jl0.3抗拉强度0b650Mpa屈服强度0s430Mpa图5—2凸端槽帮接头网格及受力示意图5.3.I槽帮接头承受横向推溜力的强度分析5.3.1.1槽帮接头承受横向推溜力的载荷及边界条件槽帮接头承受来自于支架334kN.m的推移力矩.当采煤机离开推移点10--15m时,首先拉架,支架到位后撑住顶板开始推溜,此时支架液压以自身为支点,液压缸动作,缓慢推动溜槽,溜槽的阻力为溜槽与底板的摩擦力,上煤阻力及相邻中部槽的阻力.中部槽向工作面的推进不是单独完成的,每一节液压缸依次推动相连接的中部槽,中部槽与中部槽之间通过夏铃销柔性连接,顺序完成向煤壁侧推进一个步距.为简化分析及计算,边界条件为铲煤板铲脚处完全约束,载荷直接作用在槽帮接头受力面.5.3.1.2橹帮接头的分析计算5.3.1.2.1应力分析计算经过三次自适应迭代分析计算,应力百分比错误为4.6662%,小于百分比错误5%.网格自动划分最终结果为:总单元数量为67035个,总节点数量为13864个.图5—3凸端槽帮接头应力云图(推移力)分析应力云图如图5--3所示,在高应力部位选取12个节点,其节点编号及应力数值如表5--1所示:表5—1槽帮接头承受推溜力节点应力值节点编号应力数值(MPa)节点编号应力数值(咿a)89881.532e“)0255578.014e+00175891.33le+00242347.734e+00175531.122e+00246525.991e+00163411.002e+00252363.30Be+001湖9.831e+00149792.221e+00l53568.412e+00148739.005e+O∞计算结果,最大应力节点编号为8988,应力为1.532e+002腑。