截齒是用于煤炭生產(chǎn)中截割煤巖的一種截割刀具。井下的工作環(huán)境十分復雜,截齒在截割煤巖的過程中損耗較大。中國2017年的煤炭產(chǎn)量為35.23億噸,其中每開采1萬噸的煤炭,會消耗掉1000把左右的截齒,這其中近45%是由于齒體的磨損造成的。截齒的平均單價在100元左右,面對每年近百億的經(jīng)濟損失,開展對截齒齒體耐磨性能的研究有著十分重要的意義。以仿生學理論中的非光滑耐磨結構作為研究基礎,對比不同結構的耐磨機理,同時結合截齒的實際工況,選定蜣螂蟲體表的凹坑耐磨結構作為研究對象。通過建立數(shù)學模型的方式,結合實際的尺寸參數(shù),將凹坑耐磨結構應用到截齒齒體表面上,設計出新型的仿生耐磨截齒。通過正交試驗的方法,使用摩擦磨損試驗機對16組試件進行磨損試驗。試驗測得的數(shù)據(jù)結果表明,帶有凹坑結構的試件其磨損量為光滑結構的24.3%⁶1.17%。證明了凹坑結構能提高耐磨性能。并根據(jù)試驗結果,選定了直徑為1.5mm,中心距為3.5mm,深度為1.3mm的規(guī)則分布方式作為凹坑的尺寸參數(shù)。通過ABAQUS對試驗所用的帶凹坑結構的試件及仿生截齒進行有限元仿真分析。得出的結果表明,試件表面的凹坑結構使... 

【文章來源】：沈陽航空航天大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

刀形截齒以及鎬形截齒

截齒的布置方式

截齒的主要磨損形式

【參考文獻】：
期刊論文
[1]堅持改革開放 推動煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展[J]. 崔濤.  煤炭經(jīng)濟研究. 2018(09)
[2]提高耐磨與破碎性的仿生凹坑形磨輥設計與試驗[J]. 熙鵬,叢茜,滕鳳明,郭華曦.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2018(08)
[3]部分斷面掘進機截割頭截割性能研究[J]. 袁曉明,鄒易達,蹤雪梅,閻鵬,張立杰.  機械工程學報. 2017(24)
[4]中國煤炭行業(yè)產(chǎn)能過剩及去產(chǎn)能現(xiàn)狀分析[J]. 郁佳琪,宋浩杰.  時代金融. 2017(24)
[5]EBH315型掘進機在加拿大墨玉河煤礦大坡度全巖巷道中的應用[J]. 張彥祿,王學成.  煤炭工程. 2017(04)
[6]采掘機械用截齒磨損的研究進展[J]. 張建廣,馮家鵬.  煤礦機械. 2017(02)
[7]凹坑形非光滑表面的耐磨性分析及優(yōu)化設計[J]. 劉毓,王學文,李博,王少偉,王淑平,楊兆建.  太原理工大學學報. 2017(01)
[8]基于ABAQUS的采煤機鎬形截齒失效機理研究[J]. 郝燕萍.  煤炭技術. 2016(10)
[9]沖擊載荷作用下錐形截齒磨損的試驗和數(shù)值模擬研究[J]. 張倩倩,韓振南,張夢奇,張建廣.  振動與沖擊. 2016(13)
[10]煤礦行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J]. 王科.  能源與節(jié)能. 2015(02)

博士論文
[1]鎬型截齒與煤巖互作用力學與磨損特性研究[D]. 劉曉輝.中國礦業(yè)大學 2016
[2]耐磨仿生幾何結構表面及其土壤磨料磨損[D]. 榮寶軍.吉林大學 2008
[3]截齒截割作用下煤體變形破壞規(guī)律研究[D]. 王春華.遼寧工程技術大學 2005

碩士論文
[1]掘進機鎬形截齒磨損機理及其影響因素研究[D]. 宇祺.太原理工大學 2016
[2]基于仿生原理的楔橫軋模具耐磨性研究[D]. 樊賓賓.寧波大學 2014
[3]高應力硬巖鎬形截齒截割破巖研究[D]. 李勇.中南大學 2012



本文編號：3319819