薄煤层采煤机可靠性分析与疲劳寿命预测 - ingenta connect.pdf

　 第38卷第7期 煤　 　 炭　 　 学　 　 报 Vol.38　 No.7　 　 2013年 7月 JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETY July　 2013　 - - - 　 　 文章编号:0253 9993(2013)07 1287 06 薄煤层采煤机可靠性分析与疲劳寿命预测 赵丽娟,马联伟 (辽宁工程技术大学 机械工程学院,辽宁阜新　 123000) 摘　 要:以刚柔耦合多体系统动力学理论为基础,建立了摇臂壳体和牵引部壳体为柔性件的采煤机 刚柔耦合虚拟样机模型;根据滚筒工作阻力和采煤机主要技术参数,推导出了采煤机牵引阻力的取 值范围,验证了动力学仿真分析中牵引阻力参数设置的正确性;基于Matlab 编程,获得了前后滚筒 的载荷文件,并通过ADAMS动力学仿真分析,发现了采煤机壳体的应力分布与变形情况,提出了 改进措施;基于动力学仿真结果中壳体关键节点的主应力载荷,获得了用于疲劳寿命分析的载荷 谱,通过疲劳寿命计算,得到了壳体的最小疲劳循环次数和疲劳损伤值,发现了壳体疲劳寿命的薄 弱环节。 为研究设备在大范围刚性运动与柔性构件小变形运动时的应力、变形和疲劳寿命情况提 供了新的方法。 关键词:采煤机壳体;刚柔耦合;牵引阻力;可靠性;疲劳寿命 中图分类号:TD421．6　 　 　 文献标志码:A Thin seam shearer reliability analysis and fatigue life prediction ZHAO Li-juan,MA Lian-wei (College of Mechanical Engineering,Liaoning Technical University,Fuxin　 123000,China) Abstract:Based on theory of rigid-flex coupled multi-body system dynamics,a rigid-flex coupled virtual prototyping model of shearer with flex rock arm shell and haulage unit shell was built.According to the drum working resistance and majortechnicalparametersoftheshearer,thevaluerangeoftractionresistancehasbeenderived,andthenverified the correctness of the coefficient of traction resistance set on the dynamics simulation analysis.Based on the Matlab programming,obtained the load files of pre-and post drums’,and through the ADAMS dynamics simulation analysis, found out the stress contour distribution and deformation of shear shell,and put forward the improvement measures. Based on the key nodes’Von Mises stress load of shearer shell,load spectrum of fatigue analysishasbeen obtained. Through fatigue lifeprediction,shearershell’srepeatsanddamageswereobtained,andthen