毕文杰,李 博,王学文

(太原理工大学 机械与运载工程学院,山西 太原 030024)

0 引 言

刮板输送机是综合机械化采煤工作的关键设备,其工作环境恶劣且载荷多变;在刮板输送机紧急停机或满载启动时,刮板链会承受很大的动张力而极易发生疲劳断裂事故[1],这将直接影响整个输运过程的稳定性。因此，关于刮板输送机上煤散料及刮板链静、动力学特性一直是研究热点。

王尧等[2]根据散体力学散状物料的极限平衡理论,对刮板输送机上散料流形成过程及其负载冲击特性进行了分析。姚艳萍[3]和蔡柳[4]等使用离散元法,分别通过模拟仿真,研究了刮板输送机上煤散料的运动特征和力学行为。同时,研究人员们又通过模拟仿真或计算的方式验证了刮板链在不同工况下的力学特性。其中,毛君等[5]研究了刮板输送机模型异常载荷激励参数。王爱民等[6]绘制了刮板链条动态特性曲线。王学文等[7]建立了刚柔耦合动力学分析模型与接触计算模型。张东升等[8]则构造了刮板输送机动力学微分方程。

众多的研究结果表明,链环间的接触位置有应力集中现象,且在复杂工况下，圆环链间的接触力、产生的动载荷和造成的振动冲击等具有显著的差异。其中,负载启动瞬间刮板链受力冲击现象最为明显,也更易产生卡链、断链等事故[9-13]。但在构建模型时,这些研究对刮板输送机上承载问题的处理均是在刮板链特定位置施加载荷,而忽略了在运输过程中因煤散料的下落和运动对整个刮板链造成的影响。……