[发明专利]采煤机螺旋滚筒截割含黄铁矿结核煤岩瞬态载荷提取方法

权利要求书

1.采煤机螺旋滚筒截割含黄铁矿结核煤岩瞬态载荷提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)获取含黄铁矿结核煤岩的物理力学性能参数和采煤机的结构参数；

(2)根据所述采煤机的结构参数，采用Pro/E建立采煤机各个零部件的三维实体模型，再装配成采煤机三维实体装配模型，所述各个零部件的三维实体模型中包括采煤机螺旋滚筒三维实体模型；并将采煤机截割部壳体、行星架和行星轴的三维实体模型通过Pro/E和ANSYS的接口分别导入到ANSYS中，在ANSYS中生成截割部壳体、行星架和行星轴这三个柔性件的模态中性文件；

(3)根据所述采煤机三维实体装配模型及三个柔性件的模态中性文件，在ADAMS中建立采煤机刚柔耦合虚拟样机模型；

(4)根据所述含黄铁矿结核煤岩的物理力学性能参数，利用EDEM建立含黄铁矿结核煤岩的煤壁模型；

(5)将所述采煤机螺旋滚筒三维实体模型转化为IGES格式，导入到所述含黄铁矿结核煤岩的煤壁模型中，建立采煤机螺旋滚筒截割含硫化铁结核离散元仿真模型，并通过所述采煤机螺旋滚筒截割含硫化铁结核离散元仿真模型提取采煤机螺旋滚筒三向力及三向力矩曲线；

(6)将所述采煤机螺旋滚筒三向力及三向力矩曲线导入至所述采煤机刚柔耦合虚拟样机模型中进行仿真，获得采煤机螺旋滚筒的三向时间-位移曲线和三向时间-角速度曲线；

(7)通过API程序将所述采煤机螺旋滚筒的三向时间-位移曲线和三向时间-角速度曲线加载到所述采煤机螺旋滚筒截割含硫化铁结核离散元仿真模型中，进行截割仿真，获得采煤机螺旋滚筒的三向力载荷的瞬时变化曲线；

所述API程序是指是将ADAMS得到的螺旋滚筒的瞬时的时间-位移，三向时间-角速度加载到采煤机滚筒上，实现采煤机滚筒的位置及转角速度的瞬时变化，通过编写vc++头文件及源文件以及设置链接器，进行编译并运行得到.EXE文件，启动EXE文件并打开EDEM的耦合接口，将采煤机螺旋滚筒的三向时间-位移曲线和三向时间-角速度曲线加载到采煤机螺旋滚筒截割含硫化铁结核离散元仿真模型中，进行截割仿真，获得采煤机螺旋滚筒的三向力载荷的瞬时变化曲线。

2.根据权利要求1所述的采煤机螺旋滚筒截割含黄铁矿结核煤岩瞬态载荷提取方法，其特征在于，所述步骤(1)中含黄铁矿结核煤岩的物理力学性能参数包括：煤岩密度、煤岩天然含水率、煤岩抗拉强度、煤岩抗压强度、煤岩坚固性系数、煤岩弹性模量、煤岩泊松比、煤岩凝聚力、煤岩内摩擦角。

3.根据权利要求1所述的采煤机螺旋滚筒截割含黄铁矿结核煤岩瞬态载荷提取方法，其特征在于，所述步骤(3)中建立采煤机刚柔耦合虚拟样机模型的具体方法为：利用pro/E和多体动力学软件ADAMS的接口，将步骤(2)获得的采煤机三维实体装配模型导入到ADAMS中，建立采煤机虚拟样机模型；再将截割部壳体、行星架及行星轴的模态中性文件分别导入到采煤机虚拟样机模型中，替换其截割部壳体、行星架及行星轴，得到采煤机刚柔耦合虚拟样机模型。