基于LSDYNA对截齿类工作机构破岩采煤研究

采煤机滚筒采煤研究

双滚筒破岩研究

截割头破岩研究

分析类型：基于LSDYNA对截齿类工作机构破岩采煤研究

 

分析平台：ansys/lsdyna；matlab

 

技术难点：显式动力学分析;载荷谱程序，切削图程序

 

完成人：dyna_focus

 

擅长领域：dyna/abaqus/hypermesh

 

业务咨询网址：http://www.jishulink.com/content/other/1586

 

技术背景：截齿类工作机构的研究

 

工程意义：对新设计截齿类工作机构进行定性分析

1.1前沿

采煤机滚筒，铣刨机铣刨轮，掘进机截割头等主要通过将截齿按照一定的螺旋线排布规律安装在相应滚筒，滚轮，炮头上，达到截割破碎岩石，采煤，破碎路面的效果。

截割头，采煤机滚筒，铣刨轮等是都是直接参与截割的工作机构，其截割破碎煤岩性能对整机的工作效率，可靠性和使用寿命，以及截割的经济效益都有直接的影响，是整机综合性能的体现。截齿按照一定的规律以螺旋线的形式排布在截割头上，每个截齿具有六个安装参数：半径，圆周角，轴向距离，倒角，仰角，转角，截齿的排布在截割岩石时相互作用，相互影响，好的排布不仅能够提高机器的工作效率，还能够延长截齿，以及整机的使用寿命。

而安装在上面的截齿排布参数较多，单个截齿安装参数有六个，另外还有截齿和截齿之间的参数：截线间距，螺旋升角，螺旋线头数等。截割头截齿排布的好坏可以通过试验等进行验证比较，不过这种验证试验成本高，效率低，而通过数字化仿真手段对截齿排布进行对比分析，不仅可以高效率的知道截齿排布的好坏，也可以大大降低成本。

通过利用lsdyna，matlab等软件对排布进行研究对比，可以获得具有较好工程价值的。

2.2 两种不同排布matlab载荷谱的对比分析

通过编写matlab程序对某两种排布进行对比分析，获得两种滚筒排布下的载荷谱：

图 1第一种排布载荷谱曲线

图2第二种排布载荷谱曲线

2.3 两种不同排布切削图对比分析

通过对比每个截齿切削图块度大小来评判单个截齿受力是否均匀，切削图越方正越好。

图3第一种排布切屑图

图4第二种排布横切切屑图

2.4 两种不同排布LSDYNA仿真对比分析

图5第一种排布切削合力曲线

图6第二种排布切削合力曲线

在仿真过程中还可以获得不同排布切削时的煤岩体积，通过截割岩石所消耗的能量来求得不同排布的截割比能耗，从而评价不同排布截割破碎岩石的经济性。通过载荷的波动也可以反映排布的好坏，波动越大说明振动越大，容易对轴承等造成损坏，从而影响整机的寿命。