中部槽-刮板的仿生优化及摩擦磨损性能分析

刘毓¹，王学文¹，李博¹，王少伟²，杨兆建¹

1. 太原理工大学机械工程学院煤矿综采装备山西省重点实验室2. 山东大学工程力学系

摘 要：对某型号刮板输送机的中部槽-刮板模型进行合理简化,结合仿生学非光滑形貌设计理论,利用UG建立了中部槽-刮板原试样、中部槽-凹坑型刮板试样、带凹坑型中板的中部槽-刮板试样的三维实体模型。基于ANSYS软件Surface-Surface自动接触算法,完成了3种试样中刮板与中部槽中板的摩擦接触分析,并对中板表面的接触应力进行对比研究。研究发现:通过对刮板或中板进行仿生凹坑设计,减小了中板表面接触应力的平均值和标准差,改善了中板表面的受力条件,进而减小了中板的疲劳磨损;同时,对刮板或中板进行凹坑型仿生优化还可以减小中板的磨粒磨损、冲击磨损、粘着磨损、热疲劳和热磨损;凹坑型中板的仿生优化效果明显优于凹坑型刮板。

关键词：刮板输送机;中部槽;刮板;仿生优化;磨损;ANSYS;