【摘 要】
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CMM2-20型矿用液压锚杆钻车因其具备工作压力高、动力头输出扭矩大和回转速度无级可调等优点,被广泛应用于煤矿井下掘进工作面中,但其钻架的可靠性一直是其工作中的薄弱环节。本文通过建立钻架的三维模型和模拟实际钻架在工作面的工作情况,采用有限元法对钻架进行了静力学、模态和疲劳寿命分析,为钻架结构的优化设计提供参考,对提高钻架的可靠性具有重要意义。首先,通过CMM2-20型矿用液压锚杆钻车钻架结构受力分
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CMM2-20型矿用液压锚杆钻车因其具备工作压力高、动力头输出扭矩大和回转速度无级可调等优点,被广泛应用于煤矿井下掘进工作面中,但其钻架的可靠性一直是其工作中的薄弱环节。本文通过建立钻架的三维模型和模拟实际钻架在工作面的工作情况,采用有限元法对钻架进行了静力学、模态和疲劳寿命分析,为钻架结构的优化设计提供参考,对提高钻架的可靠性具有重要意义。首先,通过CMM2-20型矿用液压锚杆钻车钻架结构受力分析,对钻架的液压油缸进行了选型计算和校验,并对油缸的活塞杆挠度进行校核。然后,根据钻架的尺寸参数,利用Solid Works软件对钻架进行三维建模,并通过建模软件对钻架进行了体积干涉和动态干涉检验。最后,将钻架三维模型导入ANSYS软件,对钻架在推进行程中的起始位置、中间位置和最远位置三个位置进行静力学分析、疲劳寿命分析和模态分析,得出了钻架极限状态下的应力、应变、危险工作频率点和最小寿命区域。基于有限元分析结果,对钻架薄弱部位结构进行了改进,并对改进后的钻架进行相应的有限元分析。通过对比分析钻架结构优化前后的力学性能、动态特性和疲劳寿命,验证了结构优化的合理性,提高了钻架的可靠性。
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