论文部分内容阅读
随着采煤机截割部功率越来越大,采煤机摇臂传递的功率也越来越大,摇臂内的发热量大幅度上升。然而由于摇臂所处的工作环境的限制,系统的散热条件也很恶劣,使得摇臂的工作可靠性降低。因此,本文对采煤机温度场进行了系统的研究与分析。
应用传热学中,流体流过半板时的对流换热理论和流体流过圆管时的对流换热理论,计算出不同工作环境下箱体内外壁面的对流换热系数以及各传动轴的对流换热系数,详尽分析了摇臂的发热与散热情况,并做出了详细计算。
根据能量守恒定律,得到摇臂热平衡温度的计算迭代公式,通过MATLAB编程迭代计算得出摇臂温升曲线,并对不同温升曲线差值计算,得到不同环境和工作倾角下的温升差值曲线,做出相应分析,对某一中工作状态下的摇臂没有水冷的情况做了计算,并与相同工作状态有水冷却的情况做了对比分析。
基于Solid Edge和ANSYS软件几何建模的特点建立摇臂的有限元模型,并通过网格划分得到摇臂的有限元网格模型。对有限元模型施加载荷及边界条件,求解运算,得到摇臂在稳态温度场分布的彩色云图并对其进行了理论分析。通过对现场加载试验验证了仿真分析的正确性。
最后,本文总结了该套方法的优点和不足之处,给出了基于此研究的后期研究方向,并提出了摇臂自动润滑装置概念。