摇臂作为采煤机的重要组成,在工作过程中直接承载各类波动剧烈的内外激励而产生强烈的振动响应。长此以往,摇臂相比采煤机其他部件更容易出现过载或疲劳损坏现象,严重影响井下安全生产,因此,研究其振动特性十分必要。本文以MG500/1180-WD型采煤机左截割部摇臂为研究对象,基于EDEM建立滚筒—煤壁耦合截割离散元模型,仿真模拟滚筒截割煤壁过程以获取截割滚筒三向截割载荷及三向截割阻力矩。应用ADAMS建立采煤机摇臂刚柔耦合模型进行动力学分析获取摇臂载荷谱后,在位移模态分析与应变模态分析基础上,利用ANSYS对摇臂壳体进行瞬态动力学分析,验证应变模态分析方法计算固有频率可行性。提出一种基于应变模态分析的采煤机摇臂振动特性分析方法,从位移模态下的有效独立法出发,推导适用于应变模态的有效独立—驱动点残差法,提取初选测点前6阶应变模态应变分布构建模态矩阵,通过MATLAB数值分析对摇臂应变传感器进行优化布置。现场实验验证依托于中煤张家口煤矿机械装备有限责任公司综采成套装备模拟试验台,搭建摇臂应变数据采集系统采集空载下直行、重载下斜切进刀以及重载下直行截割三个工况摇臂关键截面应变响应,并对实验数据进行时域与频域分析,结果表明:重载斜切阶段摇臂振型为1阶位移模态振型,重载直行阶段摇臂振型为2阶位移模态振型,应变模态分析方法可有效识别采煤机摇臂低阶固有频率和低频激励,为采煤机摇臂振动的研究提供新思路。该论文有图44幅,表14个,参考文献76篇。