基于ANSYS的采煤机摇臂传动系统可靠性分析

对采煤机摇臂传动系统中的齿轮对进行非线性动力学分析,采用有限元软件ANSYS模拟实际工况下传动系统中的齿轮啮合情况,以获取齿轮的应力应变分布图,提取出传动系统中的危险部位的应力谱,通过应力谱分析齿轮的疲劳可靠性,依据可靠性分析原理,基于MATLAB软件对采煤机摇臂传动系统的疲劳可靠性进行分析,并对比其他几种可靠性分析方法并结合实验结果,表明通过疲劳可靠性分析优化设计采煤机摇臂传动系统是一种可靠、实用的优化设计法。     

不确定因素下采煤机截割部齿轮传动系统动力可靠性分析

针对采煤机截割部齿轮传动系统的工作可靠性低的问题,综合考虑齿轮副的物理参数、几何参数及外激励等因素的随机性,建立了采煤机截割部齿轮传动系统非线性动力学模型,运用变步长Runge-Kutta方法求解了系统的动态响应,通过概率疲劳累积损伤理论,建立了截割部齿轮传动系统的动力可靠度模型,并计算得出了各随机参数的变异性对系统及齿轮传动件的动力可靠度的影响,将计算结果与Monte-Carlo方法计算结果进行了对比,验证了方法的可行性,研究结果为采煤机截割部齿轮传动系统的可靠性优化设计提供了理论基础。     

基于Masta的采煤机摇臂寿命校核

分析了采煤机摇臂减速箱的结构组成及参数,建立了采煤机摇臂传动系统的三维分析模型,在Masta软件中分析了摇臂传动系统中齿轮及轴承的寿命,分析结果表明,齿轮的接触强度、弯曲强度安全系数高,轴承安全系数以及寿命富裕度大,能满足采煤机摇臂可靠运行的要求。     

J70B型采煤机摇臂结构优化

以J70B型薄煤层采煤机为研究对象,基于采煤机工作时截齿的受力情况及摇臂受载的变化规律,分析了采煤机摇臂的受力情况,并利用ANSYS对摇臂结构进行了优化设计。通过对比分析优化前后摇臂结构的应力分布、质量、最大位移量等参数可知,优化设计后能有效提高采煤机摇臂结构的可靠性。     

基于深度迁移学习的采煤机摇臂部滚动轴承故障诊断方法

针对长期正常服役的采掘装备典型故障数据少、有标签数据不足,故障诊断模型训练效果不好等问题,提出一种基于深度迁移学习的采煤机摇臂部传动系统故障智能诊断方法。利用该方法将模拟平台故障数据训练后获取的故障诊断模型参数迁移至采煤机智能故障诊断模型中,从而在不同设备之间进行迁移学习,实现基于小样本数据的采煤机摇臂部智能故障诊断。通过构建预训练的卷积神经网络,将转换为二维时频分布的图像数据集作为预训练模型的输入,并将预训练模型的网络参数迁移至采煤机摇臂传动系统故障诊断模型中,通过保证低层网络不变保留模型的泛化能力,将含有标签的数据集作为采煤机摇臂传动系统智能故障诊断模型的训练数据集对模型进行训练,通过微调高层网络参数进行模型优化和权值更新,得到采煤机摇臂传动系统迁移故障诊断模型,提高了模型的特征提取能力减少了误差。为验证方法有效性,以传动系统滚动轴承为研究对象,采用西储大学轴承数据作为训练集,DDS传动系统平台模拟井下采煤机摇臂部传动系统工况得到滚动轴承监测数据,作为测试集进行试验验证。试验结果表明：滚动轴承平均故障识别精度达到99.59%,与传统的智能故障诊断方法相比,提出的智能故障诊断方法收敛...     

超大采高采煤机高强度截割系统的研究

基于超大采高采煤机截割传动系统可靠性进行研究，借鉴大采高采煤机截割系统，研发适合超大采高高强度采煤机摇臂截割系统。对摇臂传动系统各级齿轮、轴承强度及寿命校核，通过优化参数，提升截割系统传动寿命|利用三维模拟建模及计算机辅助设计校核截割系统强度，在保证强度的前提下最大限度实现轻量化设计，降低截割系统自重，实现超大采高采煤机在8m以上煤层一次性采全高，采煤机摇臂安全、高效、可靠运行。     

超大采高采煤机高强度截割系统的研究

基于超大采高采煤机截割传动系统可靠性进行研究，借鉴大采高采煤机截割系统，研发适合超大采高高强度采煤机摇臂截割系统。对摇臂传动系统各级齿轮、轴承强度及寿命校核，通过优化参数，提升截割系统传动寿命|利用三维模拟建模及计算机辅助设计校核截割系统强度，在保证强度的前提下最大限度实现轻量化设计，降低截割系统自重，实现超大采高采煤机在8m以上煤层一次性采全高，采煤机摇臂安全、高效、可靠运行。     

基于轻量化的采煤机摇臂动态设计新方法

针对目前采煤机摇臂普遍存在的经验设计及过设计问题,基于商用有限元软件,建立MG500/1180-WD采煤机摇臂有限元模型,利用Lanczos法提取低阶模态。通过试验模态分析,以固有频率一致性作为判定指标,对摇臂有限元模型合理性进行验证。考虑摇臂内部齿轮传动系统啮合谐波频率成分,对摇臂进行区间频率谐响应分析。以壁厚为设计变量,以动态特性改善及轻量化为原则,提出摇臂结构改进方案。结果表明:采煤机摇臂主要振动形式为电动机壳体及行星头的弯曲扭转振动;摇臂过设计主要集中于壳体中部;在满足内部传动系统安装位置要求下,首先满足轻量化及良好动态特性要求,后对采煤机进行强度刚度校核及疲劳分析。本研究可为采煤机摇臂动态设计提供依据。     

基于NX6.0采煤机摇臂高级仿真

摇臂是采煤机的主要受力部件,是采煤机传动系统中最重要的工作部件,因此对采煤机摇臂进行深入地分析具有十分重要的意义。利用NX6.0软件对摇臂进行结构强度分析和校核,为摇臂优化设计提供一定的理论依据。     

基于ANSYS和Matlab的薄煤层采煤机摇臂系统分析和设计

借助Pro/E和Matlab软件对薄煤层采煤机的摇臂系统进行分析和研究,并构建了动力学仿真模型,得到采煤机截割部行星组件在工作状态下的受载情况,通过对仿真模型的有限元分析以及疲劳寿命分析,得到组件的应力分布以及频率响应曲线,并据此对采煤机行星组件进行优化和改进。     

采煤机摇臂减速箱齿轮传动系统动力学仿真

为了分析采煤机摇臂减速箱齿轮动态啮合力及其振动特性,首先运用UG5.0建模软件建立齿轮传动系统三维模型并将其导入ADAMS软件中,在ADAMS环境下建立齿轮传动系统动力学仿真模型,对模型设置接触参数。利用井下实测电流计算出采煤机截5轴齿轮所受截割扭矩并在该环境中加载于截5轴齿轮上,对模型进行动力学仿真并进行结果分析,得出各级齿轮受到的啮合力及其运动状态。     

补偿滑轮组变幅机构的可靠性稳健优化设计

在变幅机构水平位移补偿系统设计中考虑载荷、结构尺寸等不确定因素的影响,将可靠性优化理论、可靠性灵敏度分析与稳健设计方法相结合,讨论补偿滑轮组变幅机构可靠性稳健优化设计问题。把可靠性灵敏度溶入可靠性优化设计模型之中,将可靠性稳健优化设计转化为满足可靠性要求的多目标优化问题,利用相容决策支持问题法进行求解。     

采煤机摇臂力学分析与结构优化

以MG710-WD型采煤机摇臂为研究对象,在两种工况条件下,用ANSYS软件对摇臂危险截面进行有限元分析,得到等效应力分布情况及疲劳寿命,为摇臂的结构优化提供理论参考。     

电牵引采煤机截割部摇臂瞬态动力响应分析

对摇臂壳体进行瞬态动力响应分析,可以得出摇臂壳体的相关动力学特性,建立基于NX.NASTRAN的采煤机截割部摇臂瞬态动力学模型。在对摇臂壳体进行模态分析的基础上,提取采煤机截割电机的截割电流,计算出一段时间内摇臂滚筒所受的截割阻力、侧向力和牵引阻力,并将这些力当作动载荷施加在滚筒的轴线上,通过瞬态动力响应分析,得出了摇臂在动载荷作用下摇臂壳体各关键部位的应力应变信息,以确认摇臂壳体在动载荷作用下的强度是否满足设计要求。     

基于改进深度置信网络的采煤机摇臂传动系统故障诊断研究

采煤机是一个集机械、电气和液压为一体的大型复杂系统,工作环境恶劣,如果出现故障将会导致整个采煤工作的中断,造成巨大的经济损失。采煤机摇臂传动故障作为整机的主要故障,是故障监测研究的重点。提出一种基于改进深度置信网络的采煤机摇臂传动系统故障诊断方法,对摇臂传动信号进行频段分解,通过不同的频段阈值进行降噪处理,提取故障特征信息,完成采煤机摇臂传动故障分类。将深度置信网络引入故障诊断,通过对采集的故障状态信号进行迭代训练深度学习,得出与故障模型的对应关系,并采用粒子群优化算法对故障模型进行迭代优化,应用于摇臂传动的故障诊断识别。结果表明,故障特征提取准确,故障诊断精度高。     

复杂煤层采煤机螺旋滚筒渐变可靠性设计

为实现采煤机螺旋滚筒在复杂煤层赋存条件下综合性能最优,以"MG400/951-WD"型号采煤机为研究对象,基于破煤理论,利用Matlab得到了含坚硬夹矸及(或)硫化铁结核的复杂煤层赋存条件下螺旋滚筒截齿载荷,结合刚柔耦合虚拟样机技术建立以螺旋滚筒为柔性件的采煤机刚柔耦合虚拟样机模型,仿真发现了采煤机薄弱环节;结合EDEM离散元技术得到采煤机装煤性能。基于可靠性灵敏度设计理论、可靠性稳健设计理论和性能退化理论,分析了螺旋滚筒设计变量对渐变可靠性灵敏度的影响,构建了螺旋滚筒多目标优化设计评价函数,利用改进粒子群算法,得到设计变量最优解。结果表明,优化后的螺旋滚筒最大应力下降,装煤率提高,螺旋滚筒综合性能得到提升,可靠性得到提高。将刚柔耦合虚拟样机技术与可靠性灵敏度设计理论、可靠性稳健设计理论、性能退化理论和改进粒子群算法相结合,为采掘机械设备的可靠性分析与设计提供理论方法和数据支撑,具有普适性。     

采煤机摇臂齿轮固热耦合分析与齿廓修形

基于赫兹接触理论建立齿轮啮合力学模型,依据渐开线形成原理推导出滚动距离和滚动角变化规律,以牛顿冷却定律和傅里叶定律为理论基础,结合采煤机摇臂工作特性,对齿轮系统对流换热和摩擦热流量进行计算,在对流换热系数确定中综合考虑齿轮与润滑油,润滑油与箱体内壁,箱体外壁与外界空气的热传递特性,以Blok理论为基础,本体温度为初始温度,分析了齿轮表面闪温和接触温度随滚动距离及滚动角变化规律。采用Romax Design建立了采煤机摇臂齿轮传动系统模型,对惰轮轴齿轮副进行固热耦合分析,基于Romax微观几何修形理论对渐开线齿廓进行修形,分析了齿廓修形对温度场影响。结果表明:齿廓修形消除了赫兹接触应力瞬增现象,最大接触应力减少72 MPa,修形后高温区由齿顶和齿根向齿廓中部移动,改善了轮齿温度分布,最高温度降低31.4℃。为研究采煤机摇臂齿轮传动系统修形及优化提供了理论基础。     

采煤机机电液短程截割传动系统设计与性能分析

截割部是滚筒采煤机最重要的组成部分,也是最易产生失效的部分。可靠性低和适应性差的问题是现有滚筒采煤机截割部存在的主要问题,针对这些问题设计了一种机电液短程截割传动系统及其自适应控制策略。为了验证该方案的有效性和可行性,建立了泵控马达系统、蓄能器和滚筒负载的数学模型,基于AMESim和Matlab/Simulink联合仿真平台,建立了MG300型电牵引采煤机整机模型,并进行了各典型工况下的性能分析,结果表明搭载机电液短程截割传动系统的采煤机在各种煤层下均能实现滚筒转速的良好调节且效率维持在70%以上,能保证截割电机或牵引电机的恒功率运行,能实现缓冲减振,并且在部件失效时能实现系统降功率运行从而避免停工损失。因此,仿真结果表明所设计截割传动系统具有良好的自适应能力和可靠性,为采煤机截割传动系统的设计与优化提供了理论依据,为进一步实现工程应用奠定了基础。     

Reliability analysis of the cable system of drum shearer using the power law process model

In this article, the reliability of the cable system of a drum shearer machine was studied and analysed using operation and maintenance data from an Iranian mine for a period of two years. The tests for trend and serial correlation show that the times between successive failures for the cable system are not independent and identically distributed. A goodness-of-fit test shows that the power law process model provides a good fit to the failure data of this system. After parameter estimation for the power law model, reliability and failure rate plots were obtained. Based on analysis and results, a period of 125 h was defined as the reliability-based maintenance interval for the cable system of the shearer. The analysis shows that, by using this strategy, the reliability of the system will improve by at least 50%.     

采煤机牵引部传动系统运动精度可靠性分析

采煤机实现牵引运动是通过牵引部的齿轮进行啮合传动,齿轮啮合传动过程的可靠性决定了采煤机运动的稳定性。为了对采煤机牵引部传动系统运动的可靠性实现有效评估,通过BP神经网络拟合静态啮合和动态啮合基本参数和接触应力之间的关系,并通过一次二阶矩阵分析其可靠度、可靠性灵敏度。训练完成的BP神经网络模型对80组随机生成的参数进行拟合分析,结果显示在对静态啮合过程进行分析时,误差为±0.006 MPa;进行动态啮合分析时的误差为0.006 MPa,符合设定要求。这一结果说明研究构建的模型能够有效评估牵引部齿轮转动系统的可靠性,可为提升采煤机运动的稳定性提供有效数据。