多约束条件下采煤机摇臂横向振动分析及试验验证

• 作者: 王鑫 白杨溪 陈洪岩 陈洪月
• 来源期刊: 工程设计学报
• 学科: 工学
• 关键词: 采煤机摇臂 模态试验 欧拉-伯努利梁理论 振动特性
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 保质设计
• 页码范围: 707-712
• 页数: 6页
• 分类号: TH113.1|TD421.6
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1006-754X.2020.00.093

摘要

摇臂是采煤机的关键执行部件,起调节滚筒截割煤岩高度的作用,其在复杂工况环境下会产生强烈的振动.为了研究采煤机摇臂的横向振动特性,首先,对采煤机摇臂及其连接件进行理论建模,建模时将摇臂简化成梁模型、滚筒简化成集中质量块、小摇臂简化成刚性杆以及调高油缸简化成弹簧阻尼系统;然后,根据欧拉-伯努利梁理论构建采煤机摇臂横向振动微分方程,并基于等效替换原则构建其约束方程;接着,利用谐波函数法对采煤机摇臂的横向振动微分方程进行求解,得到其各阶模态的固有频率解析式;最后,利用采煤机模型进行摇臂模态试验,并与理论计算结果进行对比验证.结果表明:基于理论模型计算得到的摇臂前6阶模态的固有频率为1129,7036,7118,17756,19800和30100 Hz,通过试验测得的摇臂前6阶模态的固有频率为1078,6268,6310,15886,18938和27714 Hz;计算值相对于试验值的误差分别为4.73％,12.25％,12.81％,11.77％,4.55％和8.61％,均小于15％,在合理误差范围内.研究结果表明,所建立的采煤机摇臂横向振动模型具有一定准确性和实用性,可为采煤机摇臂的结构优化提供理论支撑.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王鑫		29	127	6.0	10.0
2	陈洪月		93	285	9.0	13.0
3	白杨溪		8	12	2.0	3.0
4	陈洪岩		6	0	0.0	0.0