运动学参数对滚筒截割夹矸煤岩应力影响规律
刘旭南1
赵丽娟1
周文潮2
罗贵恒1
杜章雨1
1.辽宁工程技术大学机械工程学院,辽宁阜新,1230002.中铁电气工业有限公司保定铁道变压器分公司,河北保定,123000
摘要：由于夹矸煤岩赋存条件的复杂性及滚筒截割煤岩过程载荷的非线性,得到滚筒截割煤岩的应力信息非常困难,因此很难从可靠性方面对运动学参数进行匹配.以煤岩截割机理和有限元理论为基础,利用LS-DYNA建立螺旋滚筒截割夹矸煤岩的耦合模型,分别对不同工况进行截割过程的动态模拟,以获取煤岩体、滚筒截齿相关组件的最大应力信息.采用曲面拟合技术分析滚筒转速及牵引速度对煤岩体、滚筒截齿相关组件最大应力的影响规律,建立了相关零件应力关于滚筒转速及牵引速度的规律方程.以采煤机生产率、截割比能耗为目标建立了采煤机滚筒运动学参数的优化方程,并得到了滚筒转速与牵引速度的最佳匹配值,研究表明:当滚筒转速为61.63 r/min,牵引速度为4.776 m/min时,采煤机生产率可达190.64 t/h,截割比能耗仅为0.868 9 kW·h/m3.截齿合金头、齿体、齿座、叶片的应力分别为:1 339.4,887.5,454.7,105.2 MPa,岩石和煤体最大应力分别为:59.15,8.799 MPa.
关键词：夹矸煤岩优化运动学参数匹配
分类号：TD421.63(矿山机械)
资助基金：国家自然科学基金(51674134)辽宁省自然科学基金(20170540420)
论文发表日期：2018-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 2926-2933 )
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