基于ANSYS的采煤机摇臂温度场分析.pdf

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1、2010年第5期煤矿机电·37·基于ANSYS的采煤机摇臂温度场分析木徐卫鹏，周常飞(天地科技股份有限公司上海分公司，上海200030)摘要：用ANSYS对MG750／1815一GWD型采煤机摇臂温度场做仿真分析，得到温度场彩色云图，对摇臂温度场有了比较准确的了解，为优化摇臂冷却系统设计提供了理论基础。关键词：滚筒采煤机；摇臂温度场；分析中图分类号：TD421．6+1文献标识码：B文章编号：1001—0874{2010)05—0037—03AnalysisofShearer’SRangingArmTemperatureFieldBaseonANSYSXUWei

2、-peng，ZHOUChang-fei(ShanghaiBranchofTiandiScienceandTechnologyCo．，Ltd．，Shanghai200030，China)Abstract：Thesimulationanalysisofrangingarmtemperaturefieldofashearer-loaderpowered750kWiscarriedoutbysoftwareANSYS．Theobtmnedcolorcloudingimagesoftemperaturefieldgiveamoreexactknowingaboutit，

3、andprovideatheoreticfoundationforimprovingcoolingsystemdesignofrangingarm．Keywords：shearer—loader；temperaturefieldofrangingarm；analysis随着采煤机功率的增大，摇臂过热问题越来越突出‘1t21。采用SolidEdge、ANSYS等软件，通过虚拟样机技术对MG750／1815一GWD型采煤机摇臂温度场进行仿真分析，比较准确地发现问题，为进一步优化结构、改进设计，提高工作性能，提供了理论依据。1摇臂建模ANSYS软件具有强大的有限元分

4、析功能，但建模能力比AutoCAD、Pro／E、SolidEdge等软件弱得多。本文采用SolidEdge绘出摇臂整体装配图(图1)，保存为唪．x_t格式文件，直接导入ANSYS软件进行温度场分析旧J。摇臂是对称结构，为了更好显示摇臂内部温度场的情况和提高计算速度，采用摇臂的剖视结构(图2)作为计算模型，并做了一些简化：(1)忽略螺栓紧固件、紧固孔和水管等；(2)简化局部结构细节；宰国家“十一五”科技支撑计划基金项目(编号：2008BAB36802)图1摇臂三维模型图2摇臂剖视结构图(3)轴承、垫片等零件作为质量块处理。摇臂剖视结构导入到Ansysworkbe

5、nch中，运用“mesh”命令划分网格。为了提高分网效率，在进行“mesh”前，先设置‘detailsof“mesh”’如图3，得到煤矿机电2010年第5期比较粗的网格，再设置‘detailsof“mesh⋯，提高计算精度，如图4．通过“GenerateMesh”最后得到采煤机摇臂有限元网格模型(图5)，该模型接有591198个节点和297945个单元。IIflllt’P”lIci}¨f·⋯●x·Ⅲ“1Ill-T●n¨·40^¨t●^h●1⋯●C●nt●Ihnn目⋯tSlt．㈨[Iulghqmdlnlgt●n“rdhchsolldEl⋯呲l“№des}IOE，

6、-●C0n{”str4IntsI“dEl⋯㈤laitI■lSiz_S●●d^ctITt^I：●¨¨MMmhm_T一⋯t^hn№i一：E：e1_i7围3‘detalbof“m∞旷’设置2加载求解应用流体流过平板和圆管的对流换热理论，计算出不同工作环境下箱体内外壁面及各传动轴的对流换热系数(表l和表2)。囊1箱体壁面对流按热系数n#i^目ⅢEⅢ#自Ⅲ日《目J塑丝鬯—堕壁堡生—墅竖坠L_旦兰生垒—堂皇_746／4241558／3271264／3441"1／322353k1⋯tCnIer，1n●Eln札lSLzeDef“ltShDe孔ec¨nES{^n“fd如1idm

7、柚enIm“i“如de：PrOErt■Stt“‘hf“d“El㈣t#靳Imtl^l&1eSe“^“ivt^自"01hi砒m山tmHll能hn圈4‘detailsof“¨l酣一设置目、摇口§mi月镕《■对于稳态传热，一般只蔫定义材料导热系数。为了简化计算，不起主要传热作用的零件选用相同的导热系数。变速箱零部件材料性能如表3所示。寰2传动轴对蘸换热系数#I#Ⅱ#Ⅲ#Ⅳ#V*Ⅵ#Ⅶ10H810H896791283611373I2536I4373I4373裹3摇臂霉部件导热§数传∞*#*自##$^#48050l∞l4233有限元结果与分析摇臂加载后对“蚰lulion”

8、求解器设置初始温度、步长、时间等，求得