薄煤層采煤機螺旋滾筒性能分析及其關鍵技術研究 內容簡介

螺旋滾筒作為采煤機的工作機構，承擔著破煤和裝煤的任務，其工作特性的優劣決定了采煤機能否高效、安全地進行生產作業。本書用理論分析、數值模擬及試驗研究相結合的方法，從截割和裝煤這兩大任務出發，對螺旋滾筒的工作特性進行了研究。同時，對采用不同型號螺旋滾筒的采煤機動態特性進行了分析。
本書建立了薄煤層采煤機螺旋滾筒破碎過程的有限元模型，對螺旋滾筒破煤規律進行深入分析，并對螺旋滾筒上不同位置截齒的載荷特性進行了比較分析。采用MATLAB與VB編制的采煤機工作機構優化設計及載荷計算軟件對影響螺旋滾筒截割性能的因素進行了分析，找出了不同影響因素下滾筒載荷波動、功率消耗、截割阻力矩以及截割比能耗等性能指標的變化規律。同時，利用軟件生成的滾筒載荷曲線為后續動力學仿真提供了外部激勵。
本書建立了薄煤層采煤機螺旋滾筒裝煤的離散元模型，解決了螺旋滾筒與煤壁的耦合以及離散元仿真中各參數的合理選擇等關鍵問題；通過跟蹤和統計裝煤過程中顆粒質量、速度分布及變化，找出了螺旋滾筒結構及運動學參數等因素對煤流運動規律的影響；對多因素影響下的螺旋滾筒裝煤過程進行正交試驗，確定不同因素對螺旋滾筒裝煤性能的影響權重。螺旋滾筒作為采煤機的工作機構，承擔著破煤和裝煤的任務，其工作特性的優劣決定了采煤機能否高效、安全地進行生產作業。本書用理論分析、數值模擬及試驗研究相結合的方法，從截割和裝煤這兩大任務出發，對螺旋滾筒的工作特性進行了研究。同時，對采用不同型號螺旋滾筒的采煤機動態特性進行了分析。 本書建立了薄煤層采煤機螺旋滾筒破碎過程的有限元模型，對螺旋滾筒破煤規律進行深入分析，并對螺旋滾筒上不同位置截齒的載荷特性進行了比較分析。采用MATLAB與VB編制的采煤機工作機構優化設計及載荷計算軟件對影響螺旋滾筒截割性能的因素進行了分析，找出了不同影響因素下滾筒載荷波動、功率消耗、截割阻力矩以及截割比能耗等性能指標的變化規律。同時，利用軟件生成的滾筒載荷曲線為后續動力學仿真提供了外部激勵。 本書建立了薄煤層采煤機螺旋滾筒裝煤的離散元模型，解決了螺旋滾筒與煤壁的耦合以及離散元仿真中各參數的合理選擇等關鍵問題；通過跟蹤和統計裝煤過程中顆粒質量、速度分布及變化，找出了螺旋滾筒結構及運動學參數等因素對煤流運動規律的影響；對多因素影響下的螺旋滾筒裝煤過程進行正交試驗，確定不同因素對螺旋滾筒裝煤性能的影響權重。 本書通過多軟件協同仿真平臺構建薄煤層采煤機剛柔耦合多體模型，分析不同型號螺旋滾筒所受載荷對薄煤層采煤機動態特性的影響，得到了關鍵零部件的動應力分布規律；通過構建應力-可靠度隸屬度函數，對不同工況條件下采煤機關鍵零部件的動態可靠性進行了分析與預測；運用子結構模態綜合法(CMS)對不同測試點加速度與模態振動的相關性進行了分析。 本書根據某礦煤樣的物理機械性質測試結果，對A、B兩型號螺旋滾筒的綜合性能進行了分析，并將理論計算、數值模擬結果與MG400/951WD型采煤機工業性試驗測試結果進行比較。研究結果表明：改進后的B型螺旋滾筒具有良好的煤巖適應性，采煤機工作過程中的穩定性及可靠性較高；螺旋滾筒的實際裝煤率與數值模擬結果基本符合，證明了研究方法的正確性與可行性。