滚筒采煤机倾斜冲击齿的冲程设计.pdf

l1 1 8 。 、 ／ ／ 1 9 9 5年第 5期 ／ 煤矿机械 1 7 滚 筒 粤 、 阜 新 矿 业 学 院 孙 劲 光 孙 聃 h奇 涵 I 滚筒采煤机的冲击齿， 在采煤过程中 图 而看出， 第二转始冲点 在煤壁外， 其 煤壁既有冲击运 动 ， 又有切割运 动 。 由于冲击 运 动的破煤效 果优于切 割运 动 ， 故 应尽 量提 高 冲击 运 动的比例 ， 将 切割 运 动降 低到 最低 程度 。 要做 到这 一点 ， 就必须台 理地 确定 齿的 冲 程 。 本 文从冲击 齿的运 动轨迹 入手 导 出最 小冲程的计算公式 ， 以供 设计 时使用 。 1 倾斜 冲击齿的运动轨迹 一 般 倾 斜 冲击 齿 的相 对 冲击 速 度 为 常 数 ， 齿的相对运 动轨迹为阿 基米 德涡线 ， 如 图 l中虚线所示 。 图 1 在实际工作中， 考虑到牵引速度的影响， 其 实际轨迹为实线 幽 所示。 其 中 n为始 冲 点 t 为 冲击 段的轨迹 ， 缸 为 回程刨煤 段齿尖 的 轨 迹 。 图中斜线 部分是截 齿 冲击 一次 的转 角 整 除圆周角 时 ， 滚筒每转 的切削 面积 。 从 *煤炭科学基垒资助项目 参 考 文 献 l刘惟信． 机械最优化设计． 清华大学出版社 ． 1 9 9 1 2 - 张秀英． 机械计算机辅助设计． 煤炭工业出版杜 ． 1 9 9 5 ． 切 入煤 壁主要 靠冲击 切入 ， 可 充分 发挥 冲击 破碎的优点。 但下次冲击的始冲点 c 位于煤 壁内， 在冲击全程都伴有截割。 这样增加了截 割的 比倒 ， 将导致 能耗 的增 高 ， 严 重影响 冲击 落煤的效果。 鉴此 ， 要想把截割破碎的比例降 低 到最 低 限度 ， 必须将 所有 的始冲 点都 落在 煤壁之外 ， 而且离煤壁越 远越好 。 2冲程计算 公式 从 图 1中看 出 ， 径 向切削 厚度 最 厚是 在 通过轴线的牵引速度方 向上。 其最大值为切 削厚度 h的 2倍 ， 如 图 2 。 只要 此处齿 尖的始 冲位置 n不碰煤壁 ， 其它任何位置都不会发 生干 涉。 由此可以求 出冲击 的长度 图 2 } 一 ∞。 4 - }一 2 ∞ 】 C O S ∞ R 4- 2 h 。一 R - 4 -P 一 2 R／ c o s 9 0 。4- y 一 4- Z 2 f 尼5 i n Y Rs i n 7 R 一 R 4- 2 h 0 f r 一 2 Rs i n 士 可面 丽丽] ／ 2 1 3 ． 王文博． 帆构和机械零部件优化设计． 机械工业出板社 l 99 0 ． 4 ． 赶滑． 现代设计法导论． 吉林科学技术出版社． 1 9 8 7 ． 维普资讯 1 8 煤矿机械 1 9 9 5年 第 5期 式 中 R一 一 齿尖 始冲点到滚 筒轴 的距离 ， m y 齿的切 同安装角 ， 。 设计 切削厚度 ， m， h ‰／ n u q 为牵引速度 ， m／ mi n ； 为滚筒 转速 ， r ／ rai n 将 代入上式 得 Z一一 Rs i n 7 J _ _ _ _ _ _ _ _ ● _ 。 _ _ ● - _ 。 ● 。 _ _ _ _ 。 ● ● 。 ● _ ● 。 ● _ ● ● 。 _ 。 ● _ - ● _ _ _ _ 。 。 。 。 。 。 _ ● 。 。 ● 。 。 。 。 。 _ 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 ● 。 。 。 。 。 。 一 士 ／ R s [ n T 4 u q R u Jn ／ n 2 将有关参数代入 2 式即可求 出z 值 取 其 中太于 2 的解为所求 。 然后将 代入 下式 ， 即可求出最小冲程 ～。 f ⋯ 一 l ／ c o s Y L 3 式中 齿的轴向安装角， 3 冲 击凸轮分布角设计 冲击 凸轮 的结构 角必须 保证 齿 的冲 程 ， 如 图 3 。 在凸轮为太 阳轮 ， 滚筒为 系杆 同 向旋 转 时 ， 当第一个 凸轮将齿 杆的尾端 推到 a 脱离 齿尾时 ， 其相 对 于滚筒转 过 △ 口角 。 此时 同轴 凸轮 b转到 b 。 ， 故 b o b 一 ∞d ． 。 在此 其 间滚筒转过 0 ／ 2角 。 当滚筒继 续旋转过 0 ／ 2 角后 ， 此 时尾端 又被煤壁 压回到 ， 此 刻 b应 由 b 及时赶到 。 ． 冲击齿尾 。 由于齿在伸 与缩 时绝 对 转角 相 同 0 ／ 2 ， 故 相 对 转 角 也 相 等 ∞ 一 d ∞1 。 故 d 2 △ 口 。 若 口 d ∞ ， 则齿尾 回到 图 3 后， b 尚未赶到， 冲击产生间歇， 将使冲击次 数降低 故应使 n一 2 血。 据此可求出 值 一 一 H 2 R／ - ／ c o s 9 0 。一 y Rz H 一 2 H Rs l n 7 3 f 一 一 一 2 r 1 r e o s a ‘ C O S 一 ， 一 z ／ 2 r 1 r 4 口一 2 △口 5 这样， 利用上述 3 个公式即可求出 值 然后， 再圆整到能整除圆周角 ． 以便得到均布 的同轴 凸轮 。 圆整 时尽可能 向大 圆整 ， 必要时 也可 向小 圆整 ， 即使 冲程减小一 点也无妨 ， 因为出现公式 2 所需的冲击的极大值的机 会是很少 见的 。 如 果实际角 与计算值相差较大 ， 则应 按实际 a 值来调整 y角或冲程 z ， 以取得合理 的安装 角和 冲程 。 、 欢迎订阅 1 9 9 6年 矿山机碱 { 矿山机械} _禁志是I 家科委批准台开发行的应 用技术月刊。 主要报遭矿山采掘、 提升运输、 破碎耕磨和遗煤 矿 机械 方面盯理论研究、 设订计算、 制连拄术、 睫用维隆经验、 新产品新技术信息及国内外发展动向 同时还报道矿山机械电气、 蔽 压、 机械传动、 新材料轩工艺直咀荨方面的著进捧拄术革新。 读者对象为车行业的科研设计院所、 制 造厂家和有色 、 黑色、 宿 盘、 煤炭、 石油、 化工、 建村等备凳矿山酌技工 、 拄木J 员和大专院校师生， 率刊为中国科技论文统计 用刊 ． 中支蒋心期刊 t 机 械部 和国 家忱 秀斟技期 刊 矿山机械} 为月刊． 每期定竹 2 ． 5 0 元 ． 邮发代号 3 6 r 2 1 ， 刊 J S N1 0 0 1 一 柚5 4 ／ C N 4 1 1 1 3 8 ／ T D． 国内总发行 ； 洛阳市邮 电局 国 外 总盅 符 北 京中 国国际 图书 贸易 总 盎司 ， 代号 M4 i 6 0 。 欢迎 单位和 十 到 当地 邮 局订蔺 ， 欢迎 投 稿和刊 登 广 ． 告 若 冈故漏订， 可逼对邮局 数至本部补订 ． 本刊地址 河南洛阳市重丧路， 邮码 { 7 j 0 3 9 矿山机械 鳊辑部 维普资讯