32t上开式扇形闸门箕斗卸载曲轨的动力学研究

摘要

曲轨自动卸载是矿井箕斗常用的一种卸载方式，当箕斗使用这种卸载方式时，提升系统的休止时间缩短，矿井的工作效率提高，同时系统的安装和运行维护的费用也比较低，在煤矿行业深受欢迎。
　　当大吨位箕斗使用曲轨自动卸载的方式时，所需闸门的开启力增大，曲轨的受力也会成倍地增加，而且曲轨的受力很不均匀，导致卸载轮和曲轨过度的磨损，从而造成安全隐患，给企业带来不必要的损失。
　　本文以32t上开式扇形闸门箕斗为研究对象，以优化曲轨曲线的形状为目标，对现有卸载曲轨的不足进行分析，研究对比4种卸载曲轨在工作时的受力情况，从而找到更加适合于32t箕斗的卸载曲轨的形状。本文的研究内容如下：
　　（1）首先对上开式扇形闸门箕斗的结构特点和工作原理进行分析，提出箕斗在卸载过程中可能出现的问题；然后对曲轨的受力进行理论计算，找到曲轨受力的影响因素；最后创建箕斗的实体模型；
　　（2）针对在箕斗卸载过程中出现的问题，运用理论知识对4种曲轨卸载曲线进行研究并创建其数学模型，经过计算获得箕斗在每一种曲轨中运行时闸门开启的角速度和角加速度曲线，通过对比分析找到理想的卸载曲线；
　　（3）在三维建模软件中分别创建各个曲轨的实体模型，在装配模块中将各个曲轨分别与箕斗进行装配，然后将所建立的箕斗和曲轨实体模型保存成通用格式导入到仿真软件中，进行仿真得到箕斗在各个曲轨中运行时的曲轨受力图以及卸载轮的速度图和加速度图，验证理想卸载曲轨的正确性。
　　（4）分析卸载曲轨的主要磨损形式，并对理想卸载曲轨的接触疲劳强度进行校核，验证曲轨是否满足材料的强度要求。使用Abaqus软件对卸载曲轨进行有限元分析，并与理论计算进行对比，说明理论计算的正确性。

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第1章 绪论

1.1 课题的研究背景

1.2 选题的目的与意义

1.3 国内外研究现状

1.4 本课题的研究内容

1.5 本章小结

第2章 32t上开式扇形闸门箕斗结构特点与建模

2.1 32t上开式扇形闸门箕斗的结构及工作特点

2.2 卸载曲轨的受力分析

2.3 虚拟样机技术[24-27]

2.4 32t箕斗模型的建立

2.5 本章小结

第3章 箕斗卸载曲轨的理论计算

3.1 现有箕斗卸载曲轨的不足

3.2 箕斗关键部件的几何及运动关系

3.3 曲轨曲线的理论计算

3.4 本章小结

第4章 箕斗卸载过程的运动分析

4.1 箕斗运动学模型的建立

4.2 ADAMS运动仿真

4.3 箕斗系统仿真分析

4.4 本章小结

第5章 箕斗卸载曲轨的强度计算

5.1 箕斗卸载曲轨的磨损形式

5.2 接触疲劳强度计算

5.3 箕斗卸载曲轨的有限元分析

5.4 本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

作者简介

攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果