M827-采煤机螺旋滚筒结构优化设计 下载积分：150　资料编号： M827

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说明书1份，共49页，约22000字左右

CAD版本本图纸，共8张

摘    要

螺旋滚筒式采煤机是迄今为止综采面最重要的工作机器,滚筒作为滚筒式采煤机的关键机构和工作设备,其工作性能和生产效率决定采煤机功能。因此，建立了螺旋滚筒模型和刀齿模型，而且对螺旋滚筒载荷的分析，还有对螺旋滚筒参数优化设计具有十分重要的意义。

本论文采用理论分析、研究的方法，对滚筒式采煤机截割性能和截割动、力学性质进行了分析研究。本论文以采煤机截煤理论为依据，建立煤岩特性数学模型、螺旋滚筒模型、镐型截齿模型以及截割载荷模型，研究了煤的性质、镐型截齿参数、螺旋滚筒结构参数和运动参数对螺旋滚筒扭矩、比能耗、块煤率的影响，进一步得到了相关参数间的表达式和规律； 以理论数据为依据，以MATLAB为工具，对截割载荷进行了分析，得到了截齿载荷变化的波形和随煤岩性质不同的变化趋势；同时，描述了切割破碎煤负载变化滚筒的过程中，破碎煤模型和动态力学模型滚筒建立切割煤岩的基础上得到采煤机的约束。本论文对单齿载荷模型和单齿破煤负荷分布的分析，在此基础上的理论，采用随机理论，建立了单齿随机载荷的典范。在直角坐标系下,对滚筒采煤机滚筒受力进行理论分析,进而建立了随机三向力系和随机三向力矩系的模型,以MATLAB软件做为研究平台,编写了每个随机载荷的理论模拟程序。在螺旋滚筒基本尺寸给定和特定煤层形式情况下,以滚筒的截齿和螺旋叶片布置形式为设计变量,以降低载的荷波动为目的,并利用MATLAB进行优化计算。

关键词：滚筒式采煤机；截割理论；采煤机滚筒；滚筒截割性能；载荷;

目    录

1绪论 1

1.1滚筒式采煤机概述 1

1.2国内外采煤机研究现状 2

1.3本课题的研究目的和意义 3

1.4本课题的研究内容和方法 4

2滚筒式采煤机截煤理论 5

2.1 煤的特性 5

2.1.1  煤的结构特性 5

2.1.2  煤的物理机械性质 6

2.2 截齿破煤理论分析 10

2.2.1 截齿破煤过程 10

2.2.2 截齿截煤截割力模型的建立 11

2.3  滚筒截煤理论分析 13

2.3.1  滚筒受力分析 14

2.3.2滚筒运动学分析 16

3采煤机螺旋滚筒结构设计与参数分析 18

3.1采煤机螺旋滚筒参数的计算 18

3.2  截齿结构设计及参数确定 23

3.2.1 齿尖夹角及其对螺旋滚筒截割性能的影响 24

3.2.2齿身锥角及其对螺旋滚筒截割性能的影响 25

3.3螺旋滚筒结构设计及参数确定 26

3.3.1截深的选定及其对螺旋滚筒截割性能的影响 27

3.3.2截齿排列的设计及其对螺旋滚筒截割性能的影响 27

3.3.3截线距的确定及其对螺旋滚筒截割性能的影响 29

3.3.4螺旋升角的确定及其对螺旋滚筒截割性能的影响 31

3.4端盘结构设计及其参数确定 31

3.5螺旋滚筒运动参数确定 32

3.5.1运动参数对螺旋滚筒截割性能影响的理论分析 33

3.5.2运动参数对螺旋滚筒截割性能影响的结论 34

4 MATLAB优化方法和优化程序设计 35

4.1MATLAB中的M文件 36

4.1.1 M文件的组成 36

4.1.2 M文件编辑器 36

4.1.3 M文件的编写 37

4.2 优化程序设计 39

参考文献 41

致    谢 42

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