采用DEFORM-3D对钻削过程的有限元仿真

针对麻花钻钻削过程,结合锥面刃磨法的原理,利用DEFORM-3D软件建立了麻花钻钻削的三维有限元模型,并通过计算钻尖横刃斜角和外缘后角的值,验证了该模型符合实际中使用的标准麻花钻钻尖形状。用该模型仿真麻花钻的钻削加工过程,分析了在钻削过程中,麻花钻的轴向力、扭矩和温度的变化情况,并用经验公式来检验仿真结果的可行性,为麻花钻在实际的加工过程中预测和优化工艺参数提供了依据和基础。     

基于Matlab与Pro/E的麻花钻三维建模研究

对麻花钻几何特征进行深入分析,由麻花钻直线刃入手,建立前刀面数学模型。并利用Matlab软件求得径向截形的坐标,将所得数据导入Pro/E,绘制出刀具螺旋体,然后根据刃磨参数生成麻花钻精确的三维模型,为后续研究麻花钻结构性能及仿真分析奠定基础。     

标准麻花钻直主切削刃刃磨参数的研究

通过对标准麻花钻刃磨参数的分析,建立标准麻花钻刃磨模型,为得到刃磨后主切削刃为直线刃,根据刃磨的空间几何关系,提出标准麻花钻的附加旋转刃磨参数,并依据优化的刃磨参数表得到相应的附件旋转角度刃磨参数表。     

麻花钻螺旋槽曲面加工刀触点的计算

在分析国家通用标准麻花钻加工参数基础上,建立麻花钻螺旋槽曲面的数学模型。分析了麻花钻螺旋槽曲面由加工方法引起的加工误差,在满足加工要求范围内选取较大的走刀步长和较大的走刀行距,计算出了麻花钻螺旋槽的数控加工刀触点,并通过Matlab验证了其准确性。此种方法减少重复刀触点,提高了数控加工效率。     

基于Direct3D技术的仿真系统的应用

在C++Builder6.0高级编程环境下,利用Direct3D技术构建计算机3D环境,通过友好的人机界面交互设置所需参数,以直观的三维效果显示被探测目标的各单元状态,同时仿真结果可以作为探测系统及被探测设备设计和修正的有力依据。     

基于CRITIC赋权法的采场结构参数优选模拟研究

为了优选出最佳的采场结构参数,基于CRITIC赋权方法建立了由应力、位移和技术经济指标等组成的综合评价指标体系。利用3D Mine和MIDAS/GTS-FLAC~(3D)软件对矿柱宽度、采场跨度和采场分段高度在不同尺度设计方案下采空区的最大主应力、最小主应力、位移进行数值模拟,并基于CRITIC赋权综合评价模型对不同采场结构参数方案进行综合评价。结果表明:不同尺度设计方案对矿房中的应力和位移具有明显的影响,不同尺度设计方案的最大主应力、最小主应力随采场结构参数尺度变化呈现波动趋势,位移随采场结构参数尺度增大而逐渐增大,综合评价确定的最佳采场结构参数为:矿柱宽度7m、采场跨度7m、采场分段高度10m。     

岩石破碎过程中能量演化的模拟分析

为探求岩石加载方式与能量演化之间存在的规律,对岩石的破裂过程进行模拟研究,通过提出一种量化岩石能量损伤的新参数——岩石能量损伤参数D,利用FLAC3D的二次开发,对岩石破碎过程中各部分可释放弹性能、耗散能和总能量进行分析。研究表明,岩样破裂所需能量随着围压的增大成上凹增长曲线;岩石能量损伤参数D达到阈值时,岩石开始发生破坏,该阈值与围压的大小没有相关性。研究成果对进一步分析能量与岩石破坏强度的关系具有参考意义。     

轮廓铣削的R参数程序

在遇到由双直线与圆弧相切组成的轮廓加工时,为解决手工编程计算坐标点和编制相应加工程序所花时间较长、出错率高等实际问题,利用西门子840D系统的R参数功能,设计并编写了一种通用的铣削轮廓的R参数程序,实际应用效果良好。     

大断面巷道预应力锚杆支护参数优化研究

通过分析补连塔矿煤层采动规律及现有支护方式下巷道破坏规律,得出大断面巷道预应力锚杆支护参数优化的依据。利用FLAC3D模拟软件在不考虑原应力场条件的情况下,研究各支护参数对巷道围岩稳定影响,通过分析不同支护参数在巷道支护中的不同影响,从而确定大断面巷道支护选择支护参数方面的相关原则。研究结果表明,预应力锚杆参数优化后支护效果达到了理想值,为类似条件下的巷道支护提供了工程实例。     

浅谈TKD电控系统在煤矿提升系统中的应用

以大同煤矿集团公司大斗沟矿所用3套TK D电控系统的使用、维护情况为据,论述了TK D电控系统各环节的组成、作用及调试整定,分析了其在G SJ1控制原理上与K K X系统的不同之处。     

麻花钻前刀面的研究

麻花钻前刀面的螺旋槽形状的不同,直接影响着主刃的切削性能和加工刀具的轴向轮廓,结合麻花钻特有的几何特性,推导了一般情况下的麻花钻端截面方程和铣刀轮廓方程,并借助LabVIEW的数学工具包编写了相应的程序,在Pro/E中进行实体验证与理论完全吻合,为麻花钻精确建模和加工刀具的轮廓设计提供了一种新的方法。     

基于Unity 3D的煤矿突发事件协同应急演练系统设计

为了减少煤矿突发事件中的人员伤亡、降低损失,需要研究煤矿突发事件协同应急演练系统设计方法。提出基于Unity 3D的煤矿突发事件协同应急演练系统设计方法,该方法采用B/S结构设计煤矿突发事件协同应急演练系统的整体框架,将系统分为数据层、GIS服务层、Web服务层和客户端表现层,由系统管理模块、GIS图形分析模块、救援信息管理模块、预案管理模块、应急演练培训模块和隐患管理模块构成应急演练系统的硬件结构。将Unity 3D平台引入系统的软件设计中,以ARPG（Action Role Playing Game）的游戏形式对煤矿人员展开应急演练。实验结果表明,所提方法的响应时间短、错误率低、吞吐量高。     

采用多传感器信息集成进行麻花钻状态监测和故障诊断

提出了一种采用多传感器信息集成的方法来进行麻花钻状态监测和故障诊断的思路并给出了模型。此模型中，信息集成所采用的传感器为：力传感器、声发射传感器和温度传感器；故障诊断可采用的方法为：人工神经网络、模糊诊断和灰色关联度诊断。     

基于扭矩的安全钻进控制

扭矩是钻进过程中的一个重要参数,扭矩太小时破岩效率低而影响机械钻速,扭矩太大又可能会引发钻具事故,因此需要针对不同的钻具组合,探讨井口处钻柱及钻头扭矩计算方法。本文针对提供扭矩的顶驱或者电动钻机,阐述了钻柱井口扭矩值的计算。根据底部钻具组合中是否带螺杆钻具,提出了钻头处扭矩的计算方法。研究结果得出,在电机电压和负载电阻一定的条件下,井口钻柱的扭矩随其转速变化,一旦转速确定,则扭矩就确定。如果底部钻具组合中不带螺杆,则整个钻柱的扭矩值从井口到钻头向下逐渐递减;如果底部钻具组合中带有螺杆,则钻头扭矩就是此压力降下螺杆的输出扭矩值。螺杆的输出扭矩值与其负载压力降大小成正比,钻井液排量一定的情况下,一旦螺杆的负载压力降确定,其输出扭矩值确定。只要井口与钻头处扭矩差值不超过整个钻柱任意一处的抗扭强度,钻柱就不会发生因扭矩导致的事故。研究结果表明,本文提出的方法为科学选择顶驱或转盘转速及电机功率,合理匹配钻头和螺杆钻具等方面提供了理论指导。     

PDC钻头三维参数化布齿设计

文章在PRO/E中建立了PDC钻头和切削齿三维参数化实体模型;并编写相应的计算机程序,进行验证。为PDC钻头精确布齿设计打下了基础。     

基于钻柱振动下的反井钻机凿岩系统研究

通过有限元法对反井钻机在凿进几组不同井深时钻柱系统的振动特性进行了仿真求解;并采用最小二乘法对所求固有频率进行了数值拟合,得到随成井深度钻柱系统固有频率的分布情况,在此基础上提出了钻柱系统振动激励输入安全图。结果表明,随着成孔深度增加,钻柱系统各阶振动固有频率降低;外部输入激励安全区域发生显著变化。     

基于Workbench的钻机动力头齿轮弯曲应力分析

以某型钻机动力头中的齿轮为研究对象,通过UG建立三维模型,分析钻机工作时齿轮的受力情况,利用Workbench软件对齿轮弯曲应力进行有限元分析,为钻机回转器的设计与优化提供依据。     

基于乳化液的煤层液压钻研究

以乳化液为工作介质的煤层液压钻可取代煤电钻,广泛用于采煤工作面的煤壁钻孔工作。针对乳化液粘度低、润滑性差的特点,对齿轮马达以及液压钻的结构进行了研究和设计,并制作了样机,经实验室测试及模拟钻孔试验,达到了设计要求,取得了良好的效果。