邵 帥 藏家君 佟 巍
(北方重工集團有限公司,遼寧 沈陽 110000)
目前,掘進機作為綜采綜掘的主力軍,理所應當?shù)恼紦?jù)著國內(nèi)煤礦開采的大部分市場。進而國內(nèi)各大掘進機生產(chǎn)企業(yè),圍繞著掘進機的改進,展開了激烈的對抗。其中掘進機的配套產(chǎn)品轉(zhuǎn)載機,逐漸進入了多元化??蛻粜枨蟮漠a(chǎn)品,不再是單一的運料功能,更多的是客戶針對自身的煤巷條件,提出的個性化專用型的技術(shù)要求。巷道內(nèi)多變復雜的工況,如大坡度、急拐角、彎道處掘進以及無軌道運輸?shù)龋汲蔀榱爽F(xiàn)階段轉(zhuǎn)載機的設計方向。
我們公司針對平莊煤礦巷道的特點,獨立自主的設計了一種專用型轉(zhuǎn)載機,新設計的轉(zhuǎn)載機可以在巷道內(nèi)轉(zhuǎn)90 度的彎道,面對急拐角的工況有很大優(yōu)勢;在掘進機爬較大的坡度時,可以仰起一定角度,以防轉(zhuǎn)載機端部觸底;因為新產(chǎn)品懸掛于掘進機的后支撐上,所以能實現(xiàn)無軌道運輸。新產(chǎn)品如圖1 所示。
(1)下面我就此新產(chǎn)品懸臂轉(zhuǎn)載機的俯仰油缸處,進行受力分析,如圖2所示。
當轉(zhuǎn)載機滿載時,煤在轉(zhuǎn)載機上的重量為260kg,轉(zhuǎn)載機自身重量為1218kg,轉(zhuǎn)載機皮帶重120kg,所以轉(zhuǎn)載機總重為1598kg。計算過程中,應該乘以安全系數(shù)1.2,所以二運計算重為:Y=1598×k=1598×1.2=1918kg
根據(jù)力平衡,力矩平衡,得出以下二元一次方程:
T 為油缸的壓力,裝配時,油缸鉸耳的軸所用材料為35CrMo,屈服強度為835MPa,軸的直徑為50mm。由公式:
取安全系數(shù)為10,35CrMo 軸的抗剪強度為δ許=835/10=83.5MPa
δ ≤δ許所以50mm 的軸能夠滿足要求。
(2)A 處為危險處,就A 處進行抗彎校核。
A 處橫截面剖視圖如圖3 所示。
安全系數(shù)取4,所用鋼板因為有沖擊的原因,采用Q345-B
σ許=345/4=8.625×107Pa
σ實≤σ許,所以A處滿足強度要求。
(3)總結(jié)
經(jīng)過計算,新產(chǎn)品懸臂轉(zhuǎn)載機兩處危險點,都滿足要求,結(jié)構(gòu)強度合理。
懸臂轉(zhuǎn)載機一次性解決了大坡度、急拐角、彎道處掘進等巷道的實際問題,國內(nèi)目前對于這種新型轉(zhuǎn)載機還是處于空白階段,前景相對也是十分廣闊。
[1]成大先.機械設計手冊[M].北京:化學工業(yè)出版社,2009.
[2]中國重型機械工業(yè)協(xié)會.重型機械標準[S].昆明:云南科技出版社,2007.