提升机主轴平面缺陷的力学分析及其简化

本文针对提升机主轴的受力特点,将其主要类型缺陷简化为不同截面、不同方位,不同形状的片状裂纹,利用线弹性断裂力学的应力强度因子对这些简化结果进行了对比并对这些简化结果的安全程度进行了评价,为提升机主轴的断裂分析提供了理论依据。     

2.5M提升机主轴表面缺陷的应力强度因子

本文在无限体及半无限体应力强度因子表达式和提升机主轴表面缺陷的简化结果的基础上,通过理论分析和光弹试验的方法,讨论了塑性区对应力强度因子的修正和主轴表面对应力强度因子的影响,从而得到提升机主轴表面缺陷应力强度因子的具体表达式,并且通过应力分析、材料的断裂韧性指标,计算了在非常载荷情况下,某些危险截面处的表面缺陷的容许尺寸。     

前言

这一组论文是关于2.5M提升机主轴抗断强度的研究成果。2.5M提升机主轴是矿山大型通用关键设备提升机的关键部件,它是一种制造工艺复杂、价值昂贵的大型部件,对它的抗断强度的研究不仅对产品的质量和经济效益有重要意义,而且对矿山生产的安全、效率以及人身安全保障具有无可估量的重要性。是一项当前国内急需的研究课题。     

2.5M提升机主轴的有限元分析(摘要)

目前,我国生产的2.5M矿山提升机主轴因缺陷或裂纹而报废的确实很严重。根据吉林省机械厂统计,1978年报废主轴价值约10万元;洛阳矿山机器厂1979年第一季度报废主轴价值约10万元。因此,对这种大型主轴(长L=475.7cm,直径D=36cm)进行断裂力学分析,从而制订其探伤报废标准就有十分重要的意义。然而,为了进行断裂力学分析,必须首先分析主轴在一定载荷条件下的应力分布,特别是分析在轴的键槽沟槽附近的每点6个应力分量的分布更为重要。这个问题只有用有限元方法才能解决。     

矿井提升机主轴的应力应变分析

利用SolidWorks软件建立了双卷筒缠绕式提升机主轴的三维模型,利用ANSYS软件对其在六种工况下进行静力学分析。实现了主轴静强度和静刚度的校核,得到了主轴的应力应变分布规律,为双卷筒缠绕式提升机主轴结构的改进设计、寿命计算等提供了依据。     

提升机主轴疲劳强度的模糊可靠性设计

将模糊可靠性理论应用于提升机主轴的疲劳强度设计中,建立了提升机主轴疲劳强度的模糊可靠性设计数学模型,介绍了它的设计方法,并给出了算例。算例中通过分析比较,说明了模糊可靠性设计的合理性和先进性。     

矿用提升机主轴装置的CAD研究

本文采用现代设计方法完成了缠绕式提升机主轴装置的计算机辅助设计系统 ,该软件包属于专用自动型CAD系统 ,用户根据需要从提升机系统中选出某一型号的提升机 ,依照计算机既定程序 ,自动完成计算机分析工作 ,并在绘图仪上输出主轴装置的装配图。     

缠绕式提升机主轴装置的优化设计

本文采用现代离散优化设计方法对缠绕式提升机主轴装置的结构参数进行了优化设计，这对改进提升机的设计方法，提高我国提升机的设计水平具有一定的理论和实用价值。     

2JK3.0-1.5矿井提升机主轴的修复

矿井提升机是矿山企业的四大要害设备之一。本文着重分析了矿井提升机主轴磨损的原因,修复的方法,及预防磨损的措施。     

总评审意见

吉林工学院“2.5M提升机主轴的断裂力学研究”科研组所进行的“2.5M提升机主轴的断裂力学研究”的17篇论文,经过了吉林工业大学,沈阳机电学院、洛阳矿山机器研究所,郑州机械研究所和东北工学院五个单位的评审,内容附后。在各单位评审基础上,现对该研究成果作出如下总的评价。     

煤矿提升机制动系统失效综合后备保护装置应用分析

提升机是煤炭生产过程中的最为重要的设备之一,广泛应用于煤矿主提升和井下盘(采)区主要提升系统,提升机的安全运转直接牵涉到煤矿安全生产。     

苏式KJ型3m双矿井提升机的改造

简述了KJ型3m双矿井提升机技术改造的必要性及要求,总结了提升机改造中有关主轴装置、制动器等的改造思路及方法.     

缠绕式提升机主轴装置的优化设计

采用弹性基础梁理论对弹性圃板支撑下的卷筒结构和应力进行了分析和研究，进而利用现代离散优化设计方法对矿用双筒缠绕式提升机主轴装置的结构参数进行了优化设计，这对改进提升机的设计方法，提高我国提升机的设计水平具有一定的理论和实用价值。     

高压变频器在矿井主提升机上的应用

煤矿主提升机是矿井重要的大型机电设备,对安全生产起着至关重要的作用。电控系统既是主提升机的核心部件,又是重要组成部分,它的运行状态直接关系着主提升机的安全运行。详细介绍了高压变频器在矿井主提升机上的应用。     

复杂载荷条件下提升机主轴的断裂参量分析

以含裂纹提升机主轴为研究对象,利用ABAQUS子模型技术,模拟计算了复杂载荷条件下提升机主轴三维表面裂纹附近的应力应变场,获取了椭圆裂纹前端应力强度因子KI和J积分的分布规律。研究结果表明,椭圆表面裂纹中点和两端的扩展明显要慢于裂纹其他部位,且当分别采用KI主导和J主导分析时,获得的裂纹前端扩展趋势有一定的差别。     

关于2.5M提升机主轴断裂力学分析的适用条件

通过无限大板直线裂纹Ⅰ型加载下小范围屈服条件及裂纹在复合型加载下其前缘塑性区的讨论,得到了复合型裂纹的小范围屈服条件。在此基础上再通过提升机主轴应力强度因子,讨论了2.5M提升机主轴用线弹性断裂力学加以分析时应满足的具体条件。计算结果表明,在卡罐时的非常加载情况下,用线弹性断裂力学分析主轴有应力集中的表面裂纹时,将产生较大误差,即不适于按线弹性断裂力学加以分析;而在主轴其它部位,以及主轴在正常加载情况下的裂纹问题,则可以得到较高精度的结果,即满足小范围屈服的条件。     

德国西玛格闸控系统在板集矿井主井提升机上的应用

矿井提升机闸控系统是煤矿生产系统中的重要子系统,它在提升机的运行及安全生产过程中起到至关重要的作用,它是一个高度集成的机电一体化自动控制系统。     

缠绕式提升机的支轮应力分析

本文首先对新型的缠绕式提升机的弹支卷筒结构进行了较为细致的分析，对其应力计算作了深入探讨，并推导出了适合于新型提升机的支轮的应力计算方法和公式，完善了卷筒强度的设计方法，进而对提升机主轴装置的计算机辅助设计提供了切实可靠的理论依据。     

复合型片状裂纹前缘的塑性区及其对应力强度因子的修正

通过线弹性理论推导出无限大板复合裂直线裂纹尖端附近的塑性区边界方程,得出沿裂纹前缘方向的塑性区尺寸可线性叠加结论,在此基础上进一步讨论了一般状态裂纹前缘的塑性区尺寸,从而得到复合型片状裂纹的塑性区对应力强度因子修正表达式。本文结合提升机主轴片状缺陷的应力强度因子加以具体讨论。     

2.5米提升机主轴的动力分析

本文用QJF—1大型结构分析程序,在EC1010计算机上对2.5米矿井提升机主轴的固有振动特性(固有频率和振型)和频率响应特性作了系统的分析。分析结果对主轴的动态强度设计有重要的实用意义。