【摘 要】
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在复杂煤层赋存条件下,采煤机螺旋滚筒在工作时容易发生磨损失效,尤其是截齿和螺旋叶片。为了研究其磨损问题,基于螺旋滚筒的截割机理和磨损理论,利用Pro/E与ANSYS Workbench软件建立了螺旋滚筒截割含夹矸煤岩的三维实体模型,在ANSYS/LS-DYNA软件中设置不同运动学参数模拟采煤机螺旋滚筒在截割煤岩时的动态过程,分析不同时刻煤岩体破碎带的变化过程;在ANSYS/LS-DYNA的后处理软
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在复杂煤层赋存条件下,采煤机螺旋滚筒在工作时容易发生磨损失效,尤其是截齿和螺旋叶片。为了研究其磨损问题,基于螺旋滚筒的截割机理和磨损理论,利用Pro/E与ANSYS Workbench软件建立了螺旋滚筒截割含夹矸煤岩的三维实体模型,在ANSYS/LS-DYNA软件中设置不同运动学参数模拟采煤机螺旋滚筒在截割煤岩时的动态过程,分析不同时刻煤岩体破碎带的变化过程;在ANSYS/LS-DYNA的后处理软件LS-PrePost4.0中找到截齿和螺旋叶片的磨损位置,提取不同工况下截齿和螺旋叶片的载荷,基于Matlab软件的数据处理功能,对截齿及螺旋叶片的磨损量进行计算,并找到在不同工况下截齿和螺旋叶片磨损量的变化规律。研究表明:截齿磨损量最大的位置出现在齿尖和前刃面,螺旋叶片磨损的位置出现在叶片的尾部和外缘;随着滚筒转速的增加截齿和螺旋叶片的平均接触力和磨损量减小;随着牵引速度的增加截齿和螺旋叶片的平均接触力和磨损量增大;装煤方式对截齿的磨损量无明显影响,但对螺旋叶片的磨损量有较明显的影响,其中推挤装煤对其的影响要大于抛射装煤。利用混合正交试验法分析滚筒转速、采煤机牵引速度和装煤方式对试验结果的影响程度,结合采煤机实际工作过程,找到使截齿和螺旋叶片的接触力和磨损量最小的运动学参数组合,为提高采煤机螺旋滚筒的使用寿命奠定了一定的理论基础,为后续螺旋滚筒的修复提供了重要参考。该论文有图42幅,表24个,参考文献61篇。
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