淤煤裝載機螺旋給料部的減量化設計與分析.pdf

1、為使煤炭地下開采裝載類機械的設計符合當今國家大力倡導的節(jié)能減排要求，我們提出了煤炭地下開采裝載類機械減量化設計理論研究課題。煤炭地下開采裝載類機械的減量化設計是指在設計過程中盡可能減少資源消耗和廢物的排放，實現(xiàn)煤炭地下開采裝載類機械的輕型化、小型化、綠色環(huán)保，從而促進節(jié)能減排、提高煤礦機械化開采程度和安全生產(chǎn)的目的。 本文作為“煤炭地下開采裝載類機械減量化設計理論研究”的子課題，在安徽省教育廳自然科學基金項目“煤礦水倉輕型淤煤裝

2、載機的研究”2006KJ300B（2006．1～2007．12）和安徽省淮南市重點科研項目“輕型淤煤裝載機的開發(fā)”2006-產(chǎn)學研07（2006．7～2008．7）的研究基礎上，對煤炭地下開采裝載類機械中的淤煤裝載機的螺旋給料部進行減量化設計與分析。 首先，對本淤煤裝載機的總體結構，工作原理進行說明。闡述煤礦機械減量化設計的含義與目的。其次，對螺旋給料部的設計進行結構形式減量化篩選設計，并建立小型設計數(shù)據(jù)庫，加入擴充接口，為以后

3、數(shù)據(jù)庫的擴充和完善做準備。 接著，運用大型參數(shù)化CAD設計軟件Solidworks，建立了淤煤裝載機螺旋滾筒的三維模型，利用Pro/Engineer與ANSYS軟件的接口導入ANSYS中建立有限元模型。在大型有限元分析軟件ANSYS的平臺上，對螺旋滾筒進行靜力學分析，得到靜態(tài)載荷作用下結構的節(jié)點應力云圖和變形云圖。為使設計最優(yōu)化，分別以管壁厚度和葉片厚度為優(yōu)化目標，進行強度減量化的優(yōu)化設計，得出最優(yōu)設計方案。 然后，利用

4、有限元分析對螺旋滾筒的動態(tài)特性進行校核。通過模態(tài)分析，得到螺旋滾筒的前幾階固有頻率、振型和應力分布圖。根據(jù)螺旋滾筒的諧響應分析，計算出螺旋滾筒在幾種頻率下的響應并得到一些響應值對頻率的變化曲線，進而得到峰值響應和峰值頻率對應的變形大小，確保減量化設計后動態(tài)性能的穩(wěn)定性。 最后，闡述了煤礦機械進行減量化設計的必要性，著重說明了其環(huán)保節(jié)能方面的作用，對本淤煤裝載機螺旋滾筒的減量化設計進行環(huán)保評價。在以上分析的基礎上，總結出淤煤裝載機