论文采煤机滑靴振动特性分析是适合不知如何写采煤机方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于1.3m煤厚小型采煤机论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。
[摘 要]采煤机滑靴工作中承受着强烈波动的动载荷,并发生剧烈的振动,这将影响采煤机的正常工作,甚至导致滑靴和其他零件的损坏.本文以采煤机滑靴为研究对象,对其进行振动模态分析,获得其固有频率和模态振型.经过分析表明,该滑靴在生产过程中,不会和工频及采煤机其他零部件的频率发生共振,为滑靴的故障诊断及动态特性研究提供理论依据.
[关键词]滑靴；模态分析；固有频率；模态振型
靴作为采煤机重要的组成部分,滑靴对高强度运作的采煤机起着导向和支撑的作用.但由于加工工艺、制造材料及工作面煤层等条件影响,采煤机滑靴在工作过程中承受着强烈波动的动载荷,若激振力中某个主要零件的频率成分和滑靴的频率接近,滑靴将会发生剧烈的振动响应,给采煤机正常工作造成影响,严重时甚至导致滑靴和其他零件损坏,对滑靴的振动问题就更加突出,所以对其动力学特性的研究十分必要.本文利用有限元分析法对采煤机滑靴进行模态分析[1],得到其每阶的固有频率及振型,这为整机的结构优化和振动特性分析提供重要依据.
1.模态分析理论
模态分析是将系统振动微分方程中物理坐标转换为模态坐标,将方程解耦后,变成一组模态参数和模态坐标的独立方程,以便求系统的模态参数[2],坐标变换的变换矩阵为模态矩阵,其每列即为模态振型.
由力的平衡原理得到滑靴的振动微分方程：
{F（t）}、[K]、[C][M]分别为滑靴的外力列阵、刚度矩阵、阻尼矩阵和质量矩阵；{}、{}{x]分别为滑靴的加速度、速度及位移,通过求导或积分可获得它们之间的关系.
方程（1）的解是由自由振动齐次方程的解和非齐次方程的特解之和组成的,但求系统的固有频率和相对应的主振型是在无阻尼振动情况下的.因此,系统的无阻尼自由振动方程可写成：
求解式（5）将获得一系列离散的特征值λi,都有对应的特征向量{φi}满足方程（4）,其中,i等于1,2,3,...,N,N为系统的自由度.λi和{φi}就表示为滑靴第i阶固有频率和振型[3].
2.采煤机滑靴的模态分析
2.1滑靴的模型建立
滑靴的材料为ZG35CrMnSi,密度为,杨氏模量,泊松比μ等于0.3.通过三维软件pro/e建立滑靴的几何模型,然后导入ANSYS有限元分析软件.有限元模型采用soild45三维实体结构单元,如图1所示.
2.2滑靴的有限元模型离散化
通过有限元分析方法将滑靴的模型离散化并进行网格划分[4].滑靴共划分21370单元,32953个节点.
2.3滑靴的固有频率及模态振型
（1）固有频率
由于模态分析是在自由状态下分析的,采用自由边界条件,模型不添加任何的约束和力.通过方程式（5）可计算出λi,即滑靴的固有频率,表1为采煤机滑靴提取的前四阶固有频率.
3.结论
（1）通过对采煤机滑靴的有限元模态分析,得到其前四阶固有频率,不会受到工频及采煤机其他零部件的频率的干扰；
（2）模态分析获得的固有频率和振型,为采煤机及其他零部件的结构优化提供依据,同时采煤机动态特性研究等问题奠定了理论基础；
（3）模态分析为采煤机其他零部件的故障诊断提供依据.
参考文献
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参考文献：
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