矿用六角网编网机分析与设计研究

发布时间：2020-05-13 19:49

【摘要】：金属丝网由于具有防腐蚀、对恶劣地带适应性强,因此被广泛的应用在工业、农业和国防等领域。矿用六角网编网机是生产六角网的主要机器之一,其生产的网片主要应用在煤矿开采、河道治理、园林防护等地方,需求量较大。对矿用六角网编网机的研究,除了满足其工作功能外,也要降低生产成本、提高生产效率。本文针对矿用六角网编网机工作期间噪声和振动大问题,对某型号矿用六角网编网机测绘、选型、建模和仿真。对机架进行静力学和模态分析,得出应力云图、总变形云图、固有频率和每阶主振型。通过比较外界激励频率与机架的固有频率,发现齿轮齿条传动的激励频率与机架的固有频率接近容易发生共振现象,从而造成振动和噪声;从应力云图可以看出应力主要集中在立柱和横梁的焊接处,为此,对机架进行了结构的优化。在机架两侧添加侧板,立柱与横梁的焊接处添加斜梁。经有限元分析得出,机架每阶固有频率增加,错开了外界激励频率;其等效应力和总变形分别减少了25.8%和30.4%。在满足强度和变形的情况下,为了提高材料的利用率、降低成本,对机架进行了拓扑优化,拓扑优化结果显示,机架质量降低了5.2%。针对编网装置的齿轮在矿用六角网编网机工作过程中容易损坏的问题,对齿轮重新选用材料,并对两个半圆柱结合齿轮和整个齿轮进行模态分析,得出其固有频率相差不大,在对两个半圆柱结合齿轮分析时可直接采用整个齿轮进行分析,并且外界激励不会对齿轮引起共振现象。通过静力学分析验证齿轮齿条的接触应力情况,发现应力主要集中在齿轮啮合处,呈U形分布,最大等效应力为86.341MPa,远远小于许用应力600MPa,证明齿轮设计合理。对齿轮齿条进行动力学分析,仿真出五个齿轮的各运动参数曲线基本吻合,说明齿轮之间具有良好的同步性。由于起始阶段齿轮刚开始啮合,轮齿的接触给齿轮一个大的冲击造成速度和加速度有较大的波动;传动平稳后,分别在理论角速度720o/s和角加速度0rad/s~2处上下波动。齿轮齿条传动是线-线接触,在啮合过程中,齿面上相对应各点不能同时接触和同时分开,啮合力会产生一定的波动,在3000N处上下波动。通过对齿轮齿条的动力学分析,可以充分了解在工作过程中齿轮齿条的动态特性。针对编网机的动力问题,根据液压系统设计要求并结合矿用六角网编网机实际工况,对液压系统进行设计,并绘制了液压系统原理图,详细介绍了各个液压元器件动作的先后顺序和工作原理,对液压元器件进行了参数计算和选型。
【图文】：

[2]。丝网，在中国有着悠久的历史，如现在石笼网，如图1-1所示。太原汾河就利用石笼网来保护河床，防止泥土被河水冲走。石笼网是网片的典型，被广泛的应用在河道治理和防护上，是现代意义上生态格网结构，起源于2000多年的竹笼。而竹笼是传统意义上的生态网结构，主要由竹片编织而成，在都江堰工程中，李冰父子首次使用竹笼，在竹笼中填卵石中达到固沙过水的作用[3]。随着科学技术的发展，出现了像石笼网一类的新材料生态网格，被广泛的应用在河道治理、堤坝的防护中，来防止水土流失和保护河床。图1-1 石笼网的应用Fig.1-1 Application of the stone cage network丝网也在煤炭领域应用较多，如在开采厚煤层时，为了方便层层开采，常采用金属网或者其他网状材料来作为人工假顶[4]。根据2017年7月份世界能源发展报告（2017）表明，从2015年起

工作原理,编网,墙角,复合包装材料

考虑到目前市场对复合包装材料的编网机械性能要求日益严格，杨广衍、徐鸿金采用夹网的方法来提高其机械性能，其编网原理图如下图1-1所示。通过图1-1可以看出，复合包装材料是由已经提前加工完成的网片和材料在材料复合装置3进行材料的结合，并由收网装置4拉动前移，，如此往复达到复合包装材料的完成。并对其进行了数学模型，分析了对网片成型的影响因素[25]。1-放网装置 2-编网装置 3-材料复合装置 4-收网装置图1-1 编网机工作原理简图Fig.1-1 The sketch of working principle of networking machine在建筑工程中，为了增加建筑墙面的强度和减少墙角、横梁和支撑立柱的抗冲击性，常常在建造过程中，利用金属网片将墙角网的两翼于墙角连接。为此潘国刚设计了一种金属丝编织焊接墙角网自动生产线，该金属丝编网机编网采用机械式传动，步骤为放线、编网及整形、焊滚和压弯成型
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TD402

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