基于离散元法的刮板输送机中部槽磨损研究
发布时间：2023-03-05 04:04
刮板输送机是煤矿综采工作面的关键输送设备,在煤矿生产中起着非常重要的作用。刮板输送机中部槽是煤散料和采煤机的承载部件,其工作环境恶劣、工况条件复杂,中部槽磨损情况十分严重。中部槽作为刮板输送机的核心部件,其磨损失效往往导致刮板输送机整体失效。离散元法在散体力学方面有很大的优势,将离散元法与经典的磨损模型相结合,为中部槽的磨损研究提供了新的方法。本文应用离散元法对中部槽的磨损问题进行研究,获得了中部槽的磨损机理和磨损规律,能对刮板输送机中部槽的磨损进行预测,为中部槽在不同矿井下的适用性提供理论指导,对提高中部槽的使用寿命有重要意义。磨粒磨损试验机是专门针对中部槽的磨损问题而设计的,对研究中部槽的磨损问题具有很强的适用性。本文在磨粒磨损试验机的基础上,应用EDEM构建了研究中部槽磨损的离散元磨损模型,对磨粒磨损试验机的工作状态进行了模拟,对中部槽的磨损机理进行了初步研究。结果发现:刮板输送机中部槽的主要磨损类型是磨粒磨损,既有两体磨损也有三体磨损,在一个磨损周期内,三体磨损磨损量是两体磨损磨损量的32.84倍左右,三体磨损的严重程度要远远大于两体磨损;中部槽三体磨损的形成需要一定的条件,即...
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 研究目的与意义
1.3 国内外研究动态
1.3.1 刮板输送机中部槽磨损问题
1.3.2 离散元法在矿山机械领域的应用
1.3.3 应用离散元法研究磨损问题
1.4 主要研究内容
1.5 本章小结
第二章 基础理论与研究方法
2.1 引言
2.2 中部槽磨损
2.2.1 中部槽磨损形式
2.2.2 磨粒磨损
2.3 离散元法基本理论
2.3.1 软球模型
2.3.2 颗粒接触模型
2.3.3 磨损模型
2.4 多体动力学基本理论
2.5 离散元法与多体动力学耦合
2.6 本章小结
第三章 中部槽磨损问题的离散元模型与耦合模型
3.1 引言
3.2 煤颗粒模型
3.3 磨粒磨损试验机离散元模型
3.3.1 磨粒磨损试验机三维几何模型
3.3.2 中板试样几何模型的网格划分
3.3.3 EDEM中接触模型选取与参数设定
3.4 刮板输送机中部槽耦合模型
3.4.1 刮板输送机中部槽三维几何模型
3.4.2 RecurDyn中接触副的选取与设定
3.4.3 中部槽链条的张紧
3.4.4 中板几何模型的网格划分
3.4.5 中部槽耦合模型的建立过程
3.5 本章小结
第四章 应用离散元法分析中部槽磨损机理
4.1 引言
4.2 磨损机研究中部槽磨损问题的可行性分析
4.3 煤散料运动状态与受力情况研究
4.3.1 煤散料的运动状态
4.3.2 典型煤颗粒的追踪
4.3.3 煤颗粒的受力情况
4.4 中部槽试样受力情况分析
4.4.1 中板扇形试样的受力情况
4.4.2 刮板试样的受力情况
4.5 中板试样的磨损分析
4.5.1 中板试样的磨损形貌
4.5.2 中板试样磨损的定量分析
4.6 本章小结
第五章 应用离散元法分析中部槽磨损规律
5.1 引言
5.2 煤的物理性质对中部槽磨损的影响
5.2.1 泊松比对中部槽磨损的影响
5.2.2 剪切模量对中部槽磨损的影响
5.2.3 密度对中部槽磨损磨损的影响
5.2.4 硬度对中部槽磨损的影响
5.3 不同工况条件对中部槽磨损的影响
5.3.1 速度对中部槽磨损的影响
5.3.2 粒度对中部槽磨损的影响
5.4 本章小结
第六章 耦合状态下研究中部槽磨损问题
6.1 引言
6.2 耦合研究的目的
6.3 煤散料与刮板输送机中部槽的力学作用关系
6.3.1 刮板的运动与受力
6.3.2 中板的受力情况
6.3.3 煤散料运动状态与受力
6.4 耦合状态下中部槽的磨损分析
6.4.1 中板的磨损形貌
6.4.2 中板的磨损量
6.4.3 细观状态下中部槽的磨损行为
6.5 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 全文主要结论
7.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文目录
本文编号：3755667
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
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摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 研究目的与意义
1.3 国内外研究动态
1.3.1 刮板输送机中部槽磨损问题
1.3.2 离散元法在矿山机械领域的应用
1.3.3 应用离散元法研究磨损问题
1.4 主要研究内容
1.5 本章小结
第二章 基础理论与研究方法
2.1 引言
2.2 中部槽磨损
2.2.1 中部槽磨损形式
2.2.2 磨粒磨损
2.3 离散元法基本理论
2.3.1 软球模型
2.3.2 颗粒接触模型
2.3.3 磨损模型
2.4 多体动力学基本理论
2.5 离散元法与多体动力学耦合
2.6 本章小结
第三章 中部槽磨损问题的离散元模型与耦合模型
3.1 引言
3.2 煤颗粒模型
3.3 磨粒磨损试验机离散元模型
3.3.1 磨粒磨损试验机三维几何模型
3.3.2 中板试样几何模型的网格划分
3.3.3 EDEM中接触模型选取与参数设定
3.4 刮板输送机中部槽耦合模型
3.4.1 刮板输送机中部槽三维几何模型
3.4.2 RecurDyn中接触副的选取与设定
3.4.3 中部槽链条的张紧
3.4.4 中板几何模型的网格划分
3.4.5 中部槽耦合模型的建立过程
3.5 本章小结
第四章 应用离散元法分析中部槽磨损机理
4.1 引言
4.2 磨损机研究中部槽磨损问题的可行性分析
4.3 煤散料运动状态与受力情况研究
4.3.1 煤散料的运动状态
4.3.2 典型煤颗粒的追踪
4.3.3 煤颗粒的受力情况
4.4 中部槽试样受力情况分析
4.4.1 中板扇形试样的受力情况
4.4.2 刮板试样的受力情况
4.5 中板试样的磨损分析
4.5.1 中板试样的磨损形貌
4.5.2 中板试样磨损的定量分析
4.6 本章小结
第五章 应用离散元法分析中部槽磨损规律
5.1 引言
5.2 煤的物理性质对中部槽磨损的影响
5.2.1 泊松比对中部槽磨损的影响
5.2.2 剪切模量对中部槽磨损的影响
5.2.3 密度对中部槽磨损磨损的影响
5.2.4 硬度对中部槽磨损的影响
5.3 不同工况条件对中部槽磨损的影响
5.3.1 速度对中部槽磨损的影响
5.3.2 粒度对中部槽磨损的影响
5.4 本章小结
第六章 耦合状态下研究中部槽磨损问题
6.1 引言
6.2 耦合研究的目的
6.3 煤散料与刮板输送机中部槽的力学作用关系
6.3.1 刮板的运动与受力
6.3.2 中板的受力情况
6.3.3 煤散料运动状态与受力
6.4 耦合状态下中部槽的磨损分析
6.4.1 中板的磨损形貌
6.4.2 中板的磨损量
6.4.3 细观状态下中部槽的磨损行为
6.5 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 全文主要结论
7.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文目录
本文编号：3755667
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