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无火花抗磨强化截齿的强度万博max官网手机版_NO.1

发布于:2022-01-07 20:38
万博max官网手机版_NO.1

     根据实际截割时截齿的受力特点,万博max官网手机版_NO.1时我们把截齿的受力简化为一集中力,不考虑动载荷的影响,并作如下假设:把无火花抗磨强化截齿刀头与刀杆看作一个整体;不考虑无火花抗磨强化截齿在齿座中的转动;截齿承受的载荷为集中载荷,且集中在刀头部位。为使在ANSYS中对实体模型的加载能反映出截齿的真实受力,且考虑到截齿的排列和安装位置,加载时选距齿尖距离为3mm内的所有节点为受力点,给每个节点加载切削力(X)、进给力(Y)、侧向力(Z),加载比例为切削力∶进给力∶侧向力=1:0.5:0.4。
     在ANSYS中建立截齿的实体模型,采用参数化设计语言(APDL)可以方便快捷地进行万博max官网手机版_NO.1,单元类型采用Solid\10node92单元,材料的弹性模量和泊松比分别为270GPa和0.3。采用智能网格划分(6级)将实体模型进行网格划分,并对刀头部位进行局部细化。
     在齿根部定义全约束,将其固定;在距齿尖距离为3mm内的所有节点上施加三个方向的集中力,约束及加载结果如图2所示。
     在完成以上设置后提交进行求解,分析所得应力云图如图3所示。可以看出,无火花抗磨强化截齿的最大应力出现在刀头部位,最大等效应力为107.63MPa,这主要是由于集中力产生的,此处应力过大是造成硬质合金刀头折损的一个重要原因。而无火花抗磨强化截齿在此处的强化可以有效保护硬质合金刀头。在实际采掘作业初期,截齿只有合金头部分受到磨损,随着磨损的加剧,截齿肩部与煤岩接触的机会大大增加,而肩部磨损更会加速合金刀头脱落,导致截齿失效。本文提出的无火花抗磨强化强化层就可以很好地预防该失效形式。
     在截齿刀杆尾部附近,由于截齿在实际采掘工作中受到进给力和侧向力的影响,在截齿根部附近产生较大的弯矩,因而所受应力较大。由于刀头屈服强度极限为1500MPa,远大于计算所得刀头受力最大值,因此无火花抗磨强化截齿不会产生失效破坏。最小的应力点出现在截齿安装的齿座以上部分,该区域直径较大,不易变形破坏。


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