采煤機鎬型截齒的破煤機理及受力分析

時間:2015-06-26 作者 :admin
當今社會發(fā)展和生產(chǎn)的過程中,煤炭作為各個生產(chǎn)單位和企業(yè)不可缺少的能源之一,煤炭的采集是當前的重點項目。隨著社會不斷的發(fā)展,人們對煤炭的需求也在不斷的增加之中,這就使得人們在煤炭的采集過程中越來越重視其器械設(shè)備的更新和換代。
采煤機截齒是直接破碎煤體的刀具。是實現(xiàn)煤炭現(xiàn)代化施工的主要設(shè)備。
它在工作中經(jīng)常受到強烈的沖擊和磨損,更換截齒的工作也很頻繁,在使用的過程中能夠減少勞動力,提高員工的安全,在采煤機施工的過程中截齒工作作為主要的承力者,它消耗量的大小直接關(guān)系到采煤成本的高低,因此,設(shè)計出結(jié)構(gòu)合理、選材正確的截齒具有重要意義。   
鎬形截齒破煤機理 
鎬形截齒撞擊煤巖體的過程中,截齒齒尖以一定的角度鍥入煤巖體內(nèi),從而使煤巖體被壓部位逐漸粉碎。隨著截齒鍥入深度的增加,煤巖體內(nèi)部的壓張力逐漸增大,使被粉碎的煤巖體的截面不斷擴大。同時,被壓部位表面會產(chǎn)生大的彈性變形,從而使煤巖體斷裂,并形成扇形落煤。  
鎬形截齒受力分析 
在截割過程中,單個鎬形截齒的受力情況主要包括截齒軸向的截割阻力 J=Ah(0.3+0.35×103bp)   式中
A———煤巖體的截割阻抗,kN/m;
h———截齒截割厚度,m;
bp———截齒計算寬度,m。 
螺旋滾筒牽引速度方向的推進阻力  Q=kqJ=(0.5~0.8)
J   式中kq———推進阻力與截割阻力的比值。
根據(jù)式(1)、式(2),結(jié)合實際工況中各變量的數(shù)值,可以計算出MG300/710-WD采煤機單個鎬形截齒的截割阻力和推進阻力分別為J=78.84 kN和Q=63.07 kN。   
鎬形截齒模型建立及受力求解  根據(jù)MG300/710-WD采煤機選用的鎬形截齒,利用Pro/E三維設(shè)計軟件建立幾何模型。鎬形截齒與煤巖體接觸姿態(tài),如圖1所示。 
鎬形截齒與煤巖體接觸姿態(tài)

圖1截齒與煤巖體接觸姿態(tài)  α.截齒齒尖的圓錐半角  β.截齒鍥入煤巖體角度  l.截齒齒尖在煤巖體上的圓孔半徑  根據(jù)圖1可知,單個截齒軸向力Y=J+Qcosβ=138.11 kN 單個截齒徑向力X=Qsinβ=21.57 kN       
采煤機是集先進的器械,電氣和液化為一體的綜合性設(shè)備,是煤炭生產(chǎn)和加工的過程中主要的設(shè)備和不可缺少的器械,其在使用的過程中不但能夠降低人工成本,達到生產(chǎn)過程中的高效性,高產(chǎn)量,低消耗的重大優(yōu)勢。市場上以鎬型煤截齒為主,鎬形截齒撞擊煤巖體的過程中,截齒齒尖以一定的角度鍥入煤巖體內(nèi),從而使煤巖體被壓部位逐漸粉碎。隨著截齒鍥入深度的增加,煤巖體內(nèi)部的壓張力逐漸增大,使被粉碎的煤巖體的截面不斷擴大。同時,截齒由于受到大的應(yīng)壓力,剪切力和負荷而失效。分析鎬型截齒的受力情況,鎬型截齒的排列順序研究對截齒的壽命帶來很大的提高。

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