含夹矸煤岩条件下采煤机螺旋滚筒磨损问题研究

发布时间：2023-03-20 03:19

　　采煤机螺旋滚筒截割夹矸煤岩时载荷波动剧烈,滚筒磨损严重。结合Archard磨损理论和煤岩截割理论,用Pro/E软件和EDEM软件分别建立截割部和含不同硬度夹矸的煤壁模型,通过仿真对滚筒截齿和螺旋叶片的磨损位置及磨损程度进行量化分析。利用单因素分析法分析采煤机运动学参数、滚筒结构参数和煤岩坚固性系数对截齿和螺旋叶片受载及磨损的影响规律。结果表明:截齿在齿尖和轴肩处磨损较为严重;螺旋叶片在尾端和外缘靠近截齿齿根处磨损严重;随着滚筒转速增大,截齿和叶片的磨损量均呈现下降趋势;叶片螺旋升角由10°增加到18°时,螺旋叶片的磨损量呈现下降趋势,截齿的磨损量在叶片螺旋升角小于14°时呈上升趋势,叶片螺旋升角大于14°时成下降趋势,但螺旋升角的改变对截齿和叶片的磨损程度影响较小;采煤机牵引速度、滚筒截深、煤岩坚固性系数增大时截齿和叶片的磨损量呈现增长趋势,且滚筒截深的增加会导致采煤机的装煤率有所下降。基于正交实验法确定了使截齿和叶片磨损量最小的采煤机牵引速度、滚筒转速、滚筒截深和叶片螺旋升角与煤岩坚固性系数的最佳参数组合。基于EDEM与ADAMS软件的煤壁与螺旋滚筒的双向耦合仿真,研究滚筒的磨损及煤...

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 课题来源及选题背景
    1.2 采煤机螺旋滚筒磨损问题研究现状
    1.3 EDEM与 ADAMS联合仿真应用现状
    1.4 主要研究内容及意义
2 滚筒受力及磨损理论分析
    2.1 截齿破煤受力分析
    2.2 磨损机理分析
    2.3 本章小结
3 煤岩截割仿真模型构建
    3.1 采煤机截割部三维模型构建
    3.2 ADAMS中前处理过程
    3.3 离散元仿真模型构建
    3.4 本章小结
4 基于EDEM仿真结果分析
    4.1 滚筒磨损情况分析
    4.2 基于单因素法研究各因素与滚筒磨损的关系
    4.3 转速对滚筒磨损问题影响程度分析
    4.4 牵引速度对滚筒磨损程度影响分析
    4.5 夹矸坚固性系数对滚筒磨损影响程度分析
    4.6 截深对滚筒磨损程度影响分析
    4.7 叶片螺旋升角对滚筒磨损程度影响分析
    4.8 基于正交实验法确定最优参数组合
    4.9 本章小结
5 EDEM与 ADAMS联合仿真
    5.1 EALink耦合目的及原理
    5.2 螺旋滚筒截割煤壁双向耦合仿真模型构建
    5.3 双向耦合状态下滚筒磨损研究
    5.4 双向耦合状态下滚筒的振动研究
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：3766576