李英娜

摘 要：本論文對(duì)掘進(jìn)機(jī)處于不同位姿狀態(tài)下的回轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行了受力分析，其中包括掘進(jìn)機(jī)截割臂處于最下端，水平位置和最上端三個(gè)位置時(shí)候進(jìn)行受力分析。在分析過程中首先對(duì)整個(gè)回轉(zhuǎn)臺(tái)的最大應(yīng)力進(jìn)行分析，同時(shí)也對(duì)回轉(zhuǎn)臺(tái)的薄弱部分進(jìn)行了分析。經(jīng)過分析可以知道回轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)計(jì)合理，滿足工作需求。

關(guān)鍵詞：掘進(jìn)機(jī)； 回轉(zhuǎn)臺(tái)； 受力分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.099

1 序論

掘進(jìn)機(jī)為煤礦采掘的關(guān)鍵設(shè)備。而掘進(jìn)機(jī)回轉(zhuǎn)臺(tái)承載了掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行時(shí)候的大部分載荷，因此我們?cè)趯?duì)掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)候要對(duì)掘進(jìn)機(jī)的回轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)的受力分析，判斷設(shè)計(jì)時(shí)候合理。

我們對(duì)掘進(jìn)機(jī)截割臂處于最下端、水平位置和最上端時(shí)候?qū)剞D(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行受力分析。

2 受力分析

2.1 位姿1時(shí)回轉(zhuǎn)臺(tái)受力分析

當(dāng)截割臂處于最下端時(shí)候?qū)剞D(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行受力分析如下圖所示。

由分析可得到最大應(yīng)力為180.682Mpa；回轉(zhuǎn)臺(tái)上端與截割臂相連接的鉸耳處、回轉(zhuǎn)臺(tái)中間部位側(cè)邊減重腔壁處以及后端與回轉(zhuǎn)銷軸鉸接處相對(duì)應(yīng)力較大；當(dāng)前狀態(tài)回轉(zhuǎn)臺(tái)各處應(yīng)力均小于其屈服極限510MPa，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度足夠；最大合位移位于升降油缸與回轉(zhuǎn)臺(tái)鉸耳處，值為1.27mm，方向向斜后方。

2.2 位姿2時(shí)回轉(zhuǎn)臺(tái)受力分析

當(dāng)截割臂處于水平位置時(shí)候?qū)剞D(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行受力分析如圖2所示。

計(jì)算所得應(yīng)力云圖如圖2所示，根據(jù)圖可以得到最大應(yīng)力為305.47Mpa；回轉(zhuǎn)臺(tái)中間部位側(cè)邊減重腔外壁處、內(nèi)壁拐彎處以及后端與回轉(zhuǎn)銷軸鉸接處相對(duì)應(yīng)力較大；當(dāng)前狀態(tài)回轉(zhuǎn)臺(tái)各處應(yīng)力均小于其屈服極限510MPa，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度足夠；最大合位移位于升降油缸與回轉(zhuǎn)臺(tái)鉸耳處，值為3.022mm，方向向斜后方。

2.3 位姿3時(shí)回轉(zhuǎn)臺(tái)受力分析

當(dāng)截割臂處于水平位置時(shí)候?qū)剞D(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行受力分析如圖3所示。

計(jì)算所得應(yīng)力云圖如圖3所示，根據(jù)圖分析可知：最大應(yīng)力為423.02Mpa；回轉(zhuǎn)臺(tái)中間部位側(cè)邊減重腔外壁處、內(nèi)壁拐彎處以及后端、回轉(zhuǎn)銷軸鉸接處以及前端下部鉸耳銜接處相對(duì)應(yīng)力較大；當(dāng)前狀態(tài)回轉(zhuǎn)臺(tái)各處應(yīng)力均小于其屈服極限510MPa，已經(jīng)比較接近屈服極限，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度仍然足夠；最大合位移位于升降油缸與回轉(zhuǎn)臺(tái)鉸耳處，值為3.66mm，方向向斜后方。

3 小結(jié)

根據(jù)受力分析可知截割臂處于最上端的時(shí)候，掘進(jìn)機(jī)回轉(zhuǎn)臺(tái)的受力最大，但是仍能滿足其屈服強(qiáng)度的要求。重點(diǎn)對(duì)回轉(zhuǎn)臺(tái)薄弱部位進(jìn)行了分析觀察發(fā)現(xiàn)薄弱部分的受力完全能夠滿足工況需求。說明設(shè)計(jì)完全可靠，能夠滿足掘進(jìn)機(jī)工作需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳同寶，錢沛云，陶崢.我國(guó)懸臂式巷道掘進(jìn)機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].煤礦機(jī)電，2000（05）.

[2]張晉西，郭學(xué)琴. SolidWorks及COSMOSMotion機(jī)械仿真設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006.

[3]田劼. 懸臂式掘進(jìn)機(jī)巷道自動(dòng)截割成形控制方法的探索[D]. 北京：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）機(jī)電學(xué)院，2006.