采煤机截割部工作稳定性研究

为研究采煤机截割部的工作稳定性,利用Matlab、Pro/E、ADAMS和ANSYS联合构造的仿真平台建立截割部的刚柔耦合动力学模型。基于ADAMS/Vibration模块对采煤机截割部进行强迫振动分析,获取系统主要模态能量分布及各阶模态的动态响应特性,对壳体的振动特性及其对传动系统的影响进行分析。分析结果为改进采煤机截割部设计、提高其工作稳定性提供了依据。     

实验载荷下采煤机截割部牵引方向动态特性分析

针对实际过程中采煤机截割部的载荷冲击大、振动剧烈的问题。综合考虑了采煤机摇臂的自身特性,以及将调高油缸的支撑特性,并依据胡克定律对其等效刚度进行了描述,建立了采煤机截割部竖直方向上三个自由度非线性动力学模型。将实验采集得到的原始数据,通过小波分解数据处理方法,对其干扰信号进行了降噪重构。以实验测试得到的滚筒截割载荷作为激励,分析了不同举升角下采煤机截割部牵引方向的动态特性。结果表明:滚筒的振动波动较大,驱动电机的振动波动较小,随着采煤机举升角的增加,截割部各部分的振动位移逐渐增大,并且振动位移的波动逐渐变大,当举升角为17°时,滚筒的振动位移均值分别为26.102 mm,最后通过实验对模型结果进行了验证。     

采煤机截割部截割煤层仿真研究

为充分掌握采煤机截割部在实际生产中所承受载荷的动态变化情况,降低采煤机生产振动,提升其使用寿命,以MG300/7000-WDK为例,基于LS-DYNA软件建立有限元仿真模型,对不同牵引速度和旋转速度下的截割部截割煤层的动力学特性进行仿真分析,为采煤机截割部生产时牵引速度和旋转速度的控制提供依据.     

采煤机截割部摇臂壳体力学及模态分析研究

针对采煤机截割部摇臂壳体的动力学特性要求较高的问题,运用有限元软件ANSYS建立三维结构模型,在复杂工况下进行瞬态动力学及振动分析,得到模态振型图及位移响应变化曲线。结果表明,采煤机截割部摇臂壳体的前六阶非零模态振型的总变形满足力学性能要求,在一定载荷作用下的瞬态动力学分析中,应力及位移变化云图符合动力学变化规律。该结果为采煤机截割部摇臂壳体的正常运行及优化设计提供参考价值。     

侧臂传动式薄煤层采煤机截割部有限元分析

使用侧臂传动式薄煤层采煤机可以有效地提高装煤效果,但侧臂传动式薄煤层采煤机截割部的自重大,工作中会出现耳环处损坏等现象。利用Pro/E软件建立采煤机截割部壳体三维模型并通过ANSYS Workbench软件对其进行有限元仿真分析,得到了截割部壳体的应力和位移的分布状态,并对其结构进行改进,有效提高了其局部强度;对截割部壳体进行模态分析,得到壳体前五阶的固有频率和相应的振动状态,指出易疲劳区域。为薄煤层采煤机截割部振动特性的分析以及其结构的设计、改进提供依据。     

采煤机截割试验台振动分析及优化

采煤机工作环境复杂、恶劣,振动情况严重,导致采煤机工作可靠性和使用寿命降低。通过建立煤岩截割试验台,采集采煤机割煤状态下的实验数据,进行分析处理,利用Pro/Enginer建立采煤机壳体的三维模型,通过有限元软件ANSYS对壳体进行柔性化处理,利用ADAMS/Vibration模块对壳体进行自由振动和受迫振动特性分析。研究结果表明:引发壳体振动的主要原因为系统第二阶模态容易被外载荷激发,提出增大支撑耳处圆弧半径,增大调高油缸系统刚度的方法减小振动,为截割部结构的改进优化提供依据。     

采煤机振动特性研究

为研究采煤机截割复杂煤层时的振动特性,利用多软件协同仿真平台建立采煤机整机多体模型,基于破煤理论结合煤样性质测试结果对采煤机前后滚筒受到的外部载荷进行计算,通过施加载荷边界条件对模型进行动力学和振动特性仿真,得到了前后摇臂壳体的受力分布及不同测试点的加速度响应,其中前滚筒的振动明显大于后滚筒;滚筒垂直方向上的振动最为剧烈。利用子结构模态综合法判断出应力以及测试点加速度与模态振动的相关性,其中第3阶模态中摇臂的弯曲和扭转变形会造成采煤机振动加剧及受力增大。研究结果为采煤机的结构改进、后续测试提供了重要的参考。     

采煤机截割部壳体振动特性分析

为避免采煤机截割部壳体在采煤过程中受载荷作用而发生共振,利用Solidworks建立了截割部壳体的模型,并将其导入ANSYS Workbench进行模态分析.本文在分析了截割部系统存在的各种振动频率的基础上,利用模态分析结果对壳体进行振动特性分析和讨论,并对采煤机截割部壳体的结构进行了优化,有效的避开了截割部系统所存在的各种振动频率.研究表明:截割部传动系统和壳体结构的设计都会影响壳体最终的受振情况.此项研究为截割部的进一步改进提供了依据.     

薄煤层采煤机截割部动态特性仿真研究

为研究某薄煤层采煤机截割部截割煤岩时的动态特性,建立了该型采煤机截割部的刚柔耦合模型,根据采煤机主要技术参数及其工作机构截齿排列方式,基于实际工况计算出截割韧性煤时采煤机截齿受到的瞬时冲击载荷,并将其作为外部激励施给模型进行仿真。通过仿真得到截割部的动态响应,发现了采煤机截割部设计上存在的问题:如滚筒在垂直方向上振动较为剧烈,摇臂壳体伸出端颈部动应力较大等;识别出系统的主要模态参数以及容易被激发的振型,发现滚筒及壳体模态动能较大。根据仿真结果对壳体进行了局部结构改进,改进后壳体的力学性能得到显著改善,提高了壳体工作的可靠性。     

基于多体动力学的采煤机截割部仿真研究

通过对采煤机实际工况分析,建立采煤机滚筒瞬时载荷特性方程,并通过MATLAB生成滚筒瞬时负载文本文件,为采煤机仿真研究提供有效数学模型。针对滚筒受力的非线性及摇臂壳易破坏的特点,通过传统方法建立刚性区域难以模拟实际工况的问题,利用UGNX、ANSYS和ADMAS建立采煤机截割部刚柔耦合多体系统,通过动力学仿真,得到精确的受力和变形情况,为采煤机截割部设计提供有效参考。     

关于自由度的计算

关于自由度的计算,已经引起了世界上许多学者的注意。本文提出了“根据机械系统的闭合特点,割断机架分析末杆运动,在同一瞬间把末杆与机架焊接,重新形成原机械系统”的理论,来计算机械系统（包括机构、结构）的自由度。本文阐明了机械系统中的静不定次数和自由度数的内在联系;为判断机械系统能否实现有限位移提供了必要性判据,同时为判定机械系统是否能作为结构提供了充分性判据;揭示了静不定和自由度的物理意义;严格地说明了把机构分成六个族是错误的,机构分族的观点是毫无意义的。根据上述理论,我们导出了闭合数计算公式、自由度数计算公司以及静不定次数计算公式。用这些公式可以毫无例外地按机械系统（包括机构、结构）的构造,正确地计算出它的自由度数和静不定次数。     

RV减速器针摆传动啮合特性分析

在分析RV减速器的传动原理和结构特点的基础上,从系统角度出发,考虑RV减速器两级传动系统耦合变形、摆线轮轮辐结构以及轴承刚度,建立了RV减速器啮合特性分析模型。对RV减速器针摆传动啮合特性进行了仿真分析,具体讨论了摆线轮轮缘厚度、修形量以及载荷大小对啮合特性的影响规律。同时根据所建立的分析模型对RV减速器的扭转刚度进行了分析。最后通过对RV减速器进行了针齿壳齿根压应力实验测试以及扭转刚度实验测试,验证了仿真分析的正确性。     

球开蜗杆砂轮的磨齿原理及其球基螺旋面参数

提出用球开蜗杆砂轮连续分度展成磨削内齿轮的概念,阐述了其磨齿原理.建立了砂轮的球基渐开螺旋面议程和分度球面螺旋线方程,给出螺旋运动参数,螺旋线导程,螺旋升角的定义及计算式.     

车辆主要噪声源识别方法的研究

描述了车辆车外主要噪声源的两种常用识别方法即声强法和声压法,给出了小客车车外噪声源的声强法和声压法的对比识别结果。这两种方法对比识别结果表明：在声源愈单一的情况下,声强法与声压法识别结果的相差愈小;在声源愈复杂的情况下,声强法与声压法识别结果相差愈大。     

CONSIDERATION OF THE FORM OF THE UNDEFORMED SECTION OF CUT IN THE CALCULATION OF MACHINING FORCES

For the calculation of machining forces in turning processes, the empirical equation of Victor and Kienzle has been established as a common model. However, the model has some constraints. The undeformed chip thickness has to be higher than 0.1 mm and the ratio of undeformed chip width and undeformed chip thickness has to be higher than four. This means that the equation cannot be used for several combinations of process parameters. This paper shows an approach to calculate the machining forces for any form of undeformed sections of cut based on the approach of Victor and Kienzle. In order to achieve this, the undeformed chip thickness and the undeformed chip width are defined in a new way. Furthermore, the direction of chip flow is considered to determine the feed and passive force components.     

球形滚刀的理论研究

对球面螺旋面进行深入的理论研究。给出了球面螺旋线导程、螺旋运动参数、球面螺旋升角的定义及新公式。建立了球形滚刀各螺旋面方程、刃口方程及侧后角计算等一整套新公式,可作为设计制造滚刀时的参考,总结出球形滚刀存在的有理论误差及减少误差的方法。最后给出了设计实例。     

轮轨滚动接触疲劳现象分析

论述轮轨滚动接触疲劳破坏的几种典型现象，定性地分析它们的起因和发展过程。介绍我国部分铁路现场轮轨接触表面的疲劳破坏调查情况，给出由非赫兹滚动接触理论分析计算的我国铁路轮轨接触表面作用力分布情况。计算结果表明我国铁路轮轨接触表面疲劳现象如此严重的主要原因之一是轮轨型面不配匹和轨底坡设置不合理。并论述该领域今后的进一步研究方向。     

五足步行机器人步态研究

将五足步行机规则步态分为奇异和非奇异两大类型,对步态各类数、负荷因子取值范围、稳定行走条件以及稳定裕度求算进行了分析,所得结论对于指导五足机的机构和实用步态设计有重要理论意义。     

技术创新的源泉--知识的条件性

人类文明和科技进步源于创新。创新的内涵源于知识的拓新,而知识拓新又源于知识本身的特征──条件性。自觉地还是自发地运用知识的条件性,具有很大的效果差异。自觉地认识知识的条件性并转化为方法,可加快和顺利地开拓创造性思维,把难题化解,并进行物化,以获得新成果。     

圆管凸缘整体成形技术的研究

对圆管凸缘一步及多步整体成形工艺进行了研究,采用有限元数值模拟方法分析了圆管坯料尺寸、摩擦等因素对成形过程中金属流动的影响及缺陷产生的原因。给出了2种内径、3种壁厚情况下,成形凸缘宽度－极限摩擦因数关系曲线,提出了圆管镦锻凸缘成形极限图的概念。并依据数值模拟结果进行了圆管镦锻凸缘一步整体成形试验,试验结果显示所成形的圆管凸缘符合数值模拟预测的结果,说明所提出的成形极限概念对圆管凸缘整体成形技术有指导意义。