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矿用斜井人车所能通过的最小曲率半径的研究

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矿用斜井人车所能通过的最小曲率半径的研究矿用斜井人车所能通过的最小曲率半径的研究 矿用斜井人车所能通过的最小曲率半径的 研究 第29卷第l1期 2008年11月 煤矿机械 CoalMineMachinery V0】.29No.11 NOV.2008 矿用斜井人车所能通过的最小曲率半径的研究 谭廷帅,管长焦,马立爽,杜学东 (国家煤矿防爆安全产品质量监督检验中心,辽宁抚顺113001) 摘要:矿用窄轨矿车和平巷人车可以看成是斜井人车的一种演变,其曲率半径的取 值方法 同斜井人车的曲率半径取值方法基本上是一致的,所以斜井人车所能通过的曲率 半径的...
矿用斜井人车所能通过的最小曲率半径的研究
矿用斜井人车所能通过的最小曲率半径的研究 矿用斜井人车所能通过的最小曲率半径的 研究 第29卷第l1期 2008年11月 煤矿机械 CoalMineMachinery V0】.29No.11 NOV.2008 矿用斜井人车所能通过的最小曲率半径的研究 谭廷帅,管长焦,马立爽,杜学东 (国家煤矿防爆安全产品质量监督检验中心,辽宁抚顺113001) 摘要:矿用窄轨矿车和平巷人车可以看成是斜井人车的一种演变,其曲率半径的取 值 同斜井人车的曲率半径取值方法基本上是一致的,所以斜井人车所能通过的曲率 半径的取值方法 的研究有着重要的意义,对人车和窄轨矿车的设计,检测检验,研发也有着深远的 影响. 关键词:斜井人车;曲率半径;取值方法 中图分类号:TD524文献标志码:A文章编号:1003.0794(2008)11-0046.03 Study0fPassingRadius0fCurvatureforInclined—shaftManCar TAN.riIlg—shuai.GUANChang—jiao,MALi—shuang,DUXue—dong (NationalQualityandTestingCentreforExplosionSafeProducts,Fushunl13001,China) Abstract:Wecanregardthenarrowgaugeminecarandthelevelmanearasaevolutionoftheinc lined—shaft nlanCar,thecomputingmethodsoftheradiusofcurvaturebetweenthemaresalne,sothestudy ofthepassing radiusofcurvaturefortheinclined—shaftmancarisofgreatsignificance,whichwillproduce 一reaching effectfordesign,test,researchanddevelopmentofthemancarandthegaugecar. Keywords:inclined—shaftmancar;radiusofcurvature;computingmethod 0前言 人车或窄轨矿车所能通过的曲率半径是衡量斜 井人车,平巷人车和窄轨矿车安全性能的一个重要 指标,MT387《窄轨矿车安全性测定方法和判定规 则》,MT388((矿用斜井人车技术条件》和M1389《煤矿 用平巷人车技术条件》中都有曲率半径的要求.本 文以最具代表性的斜井人车为例来探讨曲率半径的 取值方法,得出一般性的规律,保证矿山提升运输的 安全. 1人车所能通过的最小水平曲率半径的确定 人车运行在弯道上时,因车体或转向架的中心 线与线路中心线不一致,这种不一致的程度越大,轮 『'\;;;I\写,!;;,!,'\\!,;吩%,!忐蠕,!分!;;,\吩呤呤.\蛤写.\写; 本文辗扩双沟球环件模型是可行的,也证明了通过 有限元方法模拟辗扩工艺的正确性. ?图4冷辗扩结束时环件轴向位移分布云图 表1实验数据 6结语 (1)从理论上了双沟球截面环件冷辗扩的 工艺特点,设计了冷辗模具,依据相关理论确定了比 较理想的工艺参数. 立了该种截面环件冷辗扩的三维动态仿真模型,揭 示了冷辗扩成形的机理并且实验验证了理论分析的 171J仃I生. (3)通过仿真结果,进一步明确了双沟球类环件 变形的基本规律.通过计算机虚拟辗扩过程,可以 指导双沟球截面零件的冷辗扩工艺规程设计. 参考文献: [1]郭良刚,杨合,吴跃江,等.参数对环件冷辗扩工艺的影响规 律研究[J].机械科学与技术,2005,24(7):839—843. [2]韩星会,华林,兰箭,等.内台阶锥形环件轧制三维有限元模拟和 工艺优化设计[J].中国机械,2007,l8(16):I979一l983. [3]华林,黄兴高,朱春东.环件轧制理论和技术[M].北京:机械工业 出版社,2001. [4]赵玉民,彭巍,杨金娥.阶梯形轴承内圈冷辗扩成形与模拟研究 [J].轴承,2006(8):12—15, [5]袁银良,华林,钱东升,等.内台阶截面环件轧制成形有限元模拟 [J].模具制造,20o6(5):8—10. 作者简介:张利斌(1983一),河南驻马店人.河南科技大学机电 学院研究生,主要研究方向为CAD/CAM/CAE及反求技术,电子信 箱:8341zxb@sina.COllt. (2)基于Abaqus/Explicit通用有限元分析软件建 ---—— 46-—--—— 收稿日期:20o8.o5.15 Vo1.29No.11矿用斜井人车所能通过的最小曲率半径的研究——谭廷帅,等第29 卷第ll期 转向架在曲线上的最大可能转动角度显然不可 能超过0.当车轮接触车盘底架时0=0,即 旦:(11) 2R一j十 最终 2LLLL 5 (l一?:+L—L;) Sz:生2尺(13)一 ,J+" 式(12)和式(13)就是曲率半径和人车轴距的计 算公式.为了使人车在曲线上运行时,车轮和底架 没有摩擦的可能,用L.=L一(30,40mrn)代替 ,Jp. 随着人车生产的规模逐渐扩大,检测检验也逐 渐的化,可以根据式(12)来确定最小曲率半径 的大小.目前,多数生产厂家生产的斜井人车的最 小水平曲率半径定为12m.在实际的检验过程中 发现组列的人车比单台人车所需要的最小曲率半径 要大一些. 2人车通过最小垂直曲线半径的确定 人车在线路上运行时,由于线路上的变坡而产 生了凸起段和凹曲段的情况,由于车体的长度,人车 固定轴距,制动装置等均影响人车在最小垂直曲线 段上通过.为此,检验时,必须考虑人车通过的最小 垂直曲线半径. (1)凹曲线段的最小曲率半径 图4是人车通过凹曲线段的情况,此时,车体端 部距轨面的距离比在水平线路上的距离h小,如果 凹曲线的曲率半径过小,就会使人车端部碰头触在 轨面上,造成人车不能正常行驶.因此,必须有足够 的间隙量,才能保证人车在凹曲线上正常行驶. 图4人车通过凹线路状态 由图4可知 : 嚣一鑫一 羔 式中尺——凹曲线路的曲率半径; —— 人车碰头下端至轨面的距离; —— 人车碰头下端至凹曲线轨面的距离; —— 人车车体全长段上的曲线挠度; —— s段上的曲线挠度. (2)凸曲线段的最小曲率半径 如果人车运行在突起段线路上时,装在轮对中 间抓捕器的最低端可能和钢轨轨面相碰.要保持人 车在突起线路段上正常运行,必须保证人车通过突 起段线路的最小曲率半径有一定的间隙量,图5是 人车通过凸曲线段的情况. 图5人车通过凸线路状态 由图5可知抓捕器最低端至轨面的距离 2 h0=(16)0 凸曲线路的曲率半径 2 = (17) 3结语 矿用斜井人车的曲率半径值越小,其安全性能 就越好,适应环境变化的能力越强,其道理同样适用 于平巷人车和窄轨矿车.目前在我国人车和窄轨矿 车的检测检验过程中,曲率半径的大小是由厂家自 己给出的,再由质检机构进行判定,这样就会存在一 些弊端,这也是今后标准修订过程中一个需要完善 的方面. 参考文献: [1]国家发展和改革委员会矿用斜井人车技术条件[M].北京:煤炭 工业出版社,2005. [23国家发展和改革委员会.煤矿用平巷人车技术条件[M].北京:煤 炭工业出版社,2005. [3]国家发展和改革委员会.煤矿窄轨矿车安全性测定方法和判定 规则『M1,北京:煤炭工,l出版社,2005. 作者简介:谭廷帅(1980一),辽宁朝阳人,工程师,2006年于哈 尔滨工业大学机械电子工程专业硕士毕业,现就职国家煤矿防爆安 全产品质量监督检验中心,从事煤矿提升运输产品检验工作,电话: (14)?13-688335愚:::!竺:':: ---—— 48-?——— 收稿日期:2008—06-02
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