采煤机镐型截齿截割煤岩受力强度设计仿真

摘要

针对采煤机截割煤岩时截齿损坏严重直接影响其截割性能的实际情况,为了提高截齿的截割性能,解决使用经典力学理论计算截齿强度结果误差很大不能满足安全性设计要求的问题,提出了一种采用ABAQUS中扩展的线性Drucker-Prager模型来模拟煤岩材料的分析方法,在等向硬化规律、塑性流动法则和能量耗散破坏准则的基础上利用ABAQUS软件的显式动力学算法对截齿截割煤岩过程进行仿真,分析不同工况参数对截齿受力强度的影响.运用双因素方差分析法验证截割角度和截割深度对截齿截割性能影响的显著性,对比分析不同工况参数下对其应力大小的影响.运用正交实验法找出截割速度、截割深度和截割角度三因素的优水平和优组合.结果 表明:三种截割深度下,随着截割角度的增加,截齿的应力均值大致呈二次抛物曲线关系;三种截割角度下,随着截割深度的增加,截齿的应力均值都是增加的;正交实验法得到的优组合工况下截齿所受应力均值最小.实践证明,可为提高镐型截齿截割性能提供科学依据.