针对液压支架回液断路阀流量冲击问题,在分析回液断路阀大流量特性基础上,结合元件实际结构尺寸,建立了AMESim仿真模型,给出了流量冲击状态下的阀芯冲击特性,并据此实现了回液断路阀阀芯的冲击疲劳性能计算,给出了有效的解决措施。分析结果表明:由于液压支架立柱千斤顶较大的面积比,在大流量乳化液泵作用下,在液压支架降柱、千斤顶缩回等工况时会使回液断路阀形成流量冲击;且冲击流量越大,阀芯冲击力也越大,冲击速度和冲击加速度也越大;在冲击流量产生的交变应力以及阀芯台肩处的圆角应力集中综合作用下会导致阀芯疲劳损坏。

针对液压锚杆钻机动力头易发生疲劳性失效,无法保证支护作业过程的稳定性和安全性。提出了一种基于ANSYS的液压锚杆钻机动力头分析方法。通过分析液压锚杆钻机动力头的冲击凿岩过程以及受力情况,建立了动力学模型,并以动力头冲击活塞为例,运用ANSYS软件对其模型进行瞬态动力学分析和振动模态分析。结果表明:运用该方法能够对易发生疲劳损坏的危险部位进行预测;验证相关配套零部件的合理性,避免摩擦以及碰撞带来影响,从而降低结构的失效率。

谐波减速器是工业机器人中重要的零部件之一,其性能直接关系到工业机器人的运转状态。谐波减速器的疲劳失效分为柔轮失效和柔性轴承失效两类。利用谐波减速器综合测试平台,实时监测和记录谐波减速器传动效率、温度和振动信号,并提取出信号特征,对两种失效模式的特征进行分析。验证了传动效率、温度和振动信号表征谐波减速器失效的一致性,在柔轮失效模式下,谐波减速器传动效率退化量约为7%;在柔性轴承失效模式下,谐波减速器传动效率退化量约为15%。失效模式特征的分析对于谐波减速器的失效和疲劳研究有着重要的意义。