关键词：
斜井
自动防跑装置
设计
动力学仿真
LS-DYNA
摘要：
在煤矿生产过程中对斜井跑车事故进行有效地预防十分必要。但目前还没有很成熟的防跑车装置,特别是能实现及时捕捉跑车的可靠装置,所以有必要设计一种能适应矿井恶劣环境,并能实现及时捕捉跑车的自动防跑装置。
论文以煤矿生产中应用的MGC1.1—6固定式矿车为对象,以实际工况为依据,设计了三种以速度作为制动条件的新型机械式矿车防跑装置,采用经验评价法对三种方案进行了比较和评价,根据评价结果选择最优方案,并对其进行详细的结构设计和动态有限元分析。
运用ANSYS/LS-DYNA分别对制动爪与枕木、滑块与制动触发板的冲击碰撞过程进行了动态分析,得到了制动爪各部位所受有效应力,及其与碰撞时间的关系,并根据分析结果对制动爪的结构进行了优化；得到了滑块与制动触发板仿真模型的应力云图,及制动触发板U型槽处中部单元有效应力与碰撞时间的关系,验证了制动触发板预破坏结构的工作可靠性。
采用气垫导轨实验平台进行了弹簧刚度系数测定实验,确定了所选弹簧的刚度系数。然后,分别采用键合图理论和虚拟样机技术对超速感应机构的工作过程进行了仿真。一方面,在20-sim仿真软件环境下,建立超速感应机构的键合图模型,进行动力学仿真,得到了超速感应机构的滑块位移曲线图和转动角速度曲线图；另一方面,通过运用ADAMS软件建立超速感应机构的虚拟样机模型,得到了矿车发生跑车后车轮角速度、弹簧力和滑块质心在y轴的座标与时间的曲线,以及滑块在特定点所对应时间与甩出的长度值之间的关系。
通过ANSYS/LS-DYNA结构分析、关键零部件实验、以及ADAMS和键合图仿真,结果表明,该装置结构设计合理,具有自动防跑、即时抓捕的功能,可有效的防止跑车事故的发生,对保障矿井的安全生产具有重大意义。
欢迎来到三峡大学图书馆！
