刮板输送机最佳运行速度研究

为研究1.2 m槽宽刮板输送机的最佳运行速度,利用EDEM离散元软件仿真了刮板输送机运煤的过程,得到了不同链速下刮板输送机的运煤等效截面积。通过对比分析,得出了刮板输送机的最佳运行速度。研究表明:当刮板链速为1.6 m/s时,刮板输送机运行速度最佳。     

基于EDEM的刮板输送机机头架输送性能分析

针对传统的刮板输送机机头架优化设计的优化方法并不能得到理想优化结果的问题,介绍了离散单元法的单元和计算模型,并通过离散元分析软件EDEM软件对某刮板输送机机头架的输送性能进行了动态仿真和分析。基于离散单元法的模型分析了刮板输送机在运输煤炭过程中煤炭颗粒的能量、受力与机头升角、刮板链链速和摩擦系数等参数之间的关系,发现在机头升角为7°,刮板链链速为0.837m/s,摩擦系数为1.0时,可以在极大程度上提升输送机运输性能和使用寿命,为刮板输送机机头架的优化设计提供了依据。     

刮板输送机高链速升级技术研究

刮板运输系统作为井下关键的运输系统之一,其工作性能决定着整个运输系统的性能。针对现代化煤矿建设高产高效矿井,急需提升原有刮板运输系统工作效率的需求,对刮板输送机运输性能提升展开研究,从最佳链速的确定,链速提升方法、高链速刮板机面临的问题和解决思路入手,采用了离散元EDEM仿真分析法,确定了槽宽1 000 mm系列和1 250 mm系列刮板输送机最佳链速,并运用链速理论计算法,提出了链速提升的3种方法,分析了高链速刮板机面临的4个问题,并提出了解决思路,为刮板运输系统高链速升级改造提供了解决方案。     

大功率刮板输送机软启动过程仿真研究

针对刮板输送机存在启动困难、多机驱动功率不均衡等突出问题,建立了刮板输送机传动系统的动力学模型,并在MATLAB/Simulink软件平台上构建其仿真模型,以2×855 kW刮板输送机为例,对刮板输送机的软启动过程进行数值仿真,分析了偶合器充液流量、电动机额定转速、链轮半径和链条阻尼对刮板输送机软启动过程的影响.结果表明:合理的充液流量可以充分利用电动机的峰值力矩,提高偶合器的启动力矩；电动机额定转速和链轮半径差异对机头、机尾驱动电动机的功率分配不均有较大影响；链条阻尼决定了刮板输送机上链链速震荡衰减的快慢.     

基于BP神经网络的刮板输送机健康状态实时评估

利用BP神经网络方法对刮板输送机的健康状态进行实时评估,选取链速、机头及机尾电机电流和机头及机尾电机转矩5个参数作为主要评估指标,建立基于BP神经网络的刮板输送机实时健康状态评估模型。仿真结果表明:该方法能较准确地评估刮板输送机的实时健康状态。     

刮板输送机链轮传动机构振动特性研究

为提高刮板输送机的传输性能以及可靠性,研究了刮板输送机链轮传动机构的振动特性。运用Pro/E建立链轮传动机构的模型,并对链轮传动机构的啮合过程进行了分析。基于ADAMS软件进行振动分析研究,得到了链轮传动机构的动力学曲线以及接触力的变化规律,为链轮传动机构的优化设计研究提供依据。     

大功率刮板输送机的应用与研究

在极为复杂的地质条件下,刮板输送机刮板极其容易损坏.在6.5m大采高综采设备的工业性试验中,对刮板输送机出现刮板断裂问题进行研究,采用了改变刮板结构、降低链速等措施,使大功率输送机在复杂地质条件下应用获得成功,并对其配套应用有了更进一步的认识.     

基于VPT的刮板输送机传动系动力学仿真与强度分析

介绍了利用VPT技术来完成刮板输送机传动系协同仿真任务的可行方法,内容涉及3个软件UG-ADAMS-ANSYS的配合使用,完成了刮板输送机传动系虚拟样机模型的建立,并在此基础上进行系统动力学仿真,以及在动力学分析输出载荷基础上完成主动轴的结构静力学分析。     

链啮合传动与刮板输送机速度特性关系研究

首先通过理论分析,数学推导,得出刮板输送机链啮合传动的各种数理公式,再借助计算机分析软件,对数学模型进行建模分析计算,最终得到了不同啮合状态下的刮板输送机速度变化曲线。通过对曲线图的分析,可以了解啮合链轮的齿数变化对刮板链速的影响,为整个刮板输送机系统的优化提供了设计依据,有助于提高设备可靠性。     

刮板输送机链环传动系统刚-柔耦合动力学建模与仿真分析

为了对刮板输送机链环结构强度进行动态校核,利用虚拟样机技术研究建立了链环传动系统刚-柔耦合动力学模型,根据刮板输送机链环传动系统实际功率的输出状态,分别对所建模型在额定功率输出、常功率输出和最大功率输出3种工况下进行立环载荷动态测试,最终得到了链环立环各仿真时刻的应力状态及应力最大节点的时间历程。本文的研究对刮板输送机链环传动系统设计、链环强度校核及链环疲劳生命周期预测具有指导意义。     

过沟开采速度对浅埋煤层覆岩移动变形的影响研究

为了研究过沟开采速度对浅埋煤层覆岩移动变形的影响,以陕北府谷庙哈孤矿区安山井田为研究对象,采用Rhino3D-FLAC3D耦合技术建立过沟模型,分别以4m/d、6m/d和8m/d的推进速度进行数值模拟,探讨了不同开采速度对覆岩变形的影响。研究表明：当以4m/d的速度对煤层进行开挖时,导水裂隙带高度、地表下沉值和水平移动值分别为42.2m、1.67m和0.2m;以8m/d的速度对煤层进行开挖时,导水裂隙带高度、地表下沉值和水平移动值分别为32m、1.01m和0.14m,相对于以4m/d的速度开采,其导水裂隙带高度、地表下沉值和水平移动值分别减少了24%、40%和31%。随着开采速度增加,覆岩移动变形量有所减小,因此为了减少开采过程中覆岩的移动变形量,在煤矿生产过程中,可根据实际情况,适当增加煤层推进速度。     

基于多目标优化的采煤机滚筒最优运动参数的动态匹配

为了实现滚筒采煤机无人自动化采煤时滚筒截割性能综合最优,分析研究了不同采煤性能指标随滚筒运动参数即牵引速度和滚筒转速的变化规律,建立了各性能指标的评价模型。选取运动参数为设计变量,建立了以不同性能指标为分目标的多目标优化模型,在约束条件下利用基于模拟退火的粒子群优化算法进行了优化计算,得到了不同煤层硬度下综合性能最优的运动参数,分析优化结果后得到了最优运动参数随煤层硬度的变化规律。最后比较了只调节牵引速度的传统采煤机滚筒运动参数和牵引速度、滚筒转速联合调速的综合性能最优的运动参数匹配下截割性能的优劣,结果表明,综合性能最优的运动参数随不同煤层硬度匹配下采煤机滚筒多方面的截割性能都优于只调节牵引速度的运动参数的匹配,联合调速优于单一的牵引速度调节,对采煤机滚筒运动参数的动态匹配、采煤机对煤层的适应性以及智能化、自动化可以提供参考。     

综放开采下厚表土层移动规律研究

为研究厚表土层在综放开采条件下的移动规律,在长治矿区高河矿W1303工作面建立了地表岩移测站。通过对实测数据的分析得出了最大下沉点位于采空区上部Z29,Z30,Z32测点,并得出了一系列上覆岩层的移动角参数。通过理论分析,得出在综放开采条件下上覆岩层的移动变形表现形式分为前期和后期两种。同时得出影响上覆岩层移动的主要因素有上覆岩层岩性、关键层的位置及作用、开采尺寸、工作面推进速度及顶板管理情况等。并结合FLAC3D数值模拟软件分别模拟了表土层厚度为140、190、240 m在回采过程中的地表移动规律,得出了表土层厚度为190 m与实际地表层厚度为189.43 m的移动规律相符。因此针对厚表土层在综放开采条件下的岩层移动规律的研究可为长治矿区矿井建设提供一定的参考价值。     

液压支架OpenGL三维运动仿真

基于Visual C++的OpenGL,具有强大的图形绘制功能,并且有很好的模型加载接口,由于Visual C++具有很好的扩展性和良好的可修改性,为用户开发图形仿真系统提供了有力的工具。利用了OpenGL的3D模型接口,真正实现了液压支架的三维模型运动仿真,并且可以参数化控制支架的运动,为设计提供很好的运动学分析手段,也为产品的设计开发提供了依据。     

急倾斜综放工作面不同工序产尘规律的数值模拟及应用

为了掌握急倾斜综放工作面割煤、移架、放煤等不同工序作业时粉尘浓度的分布及变化规律,获取合理的通风除尘设计参数,基于气固两相耦合模型,以急倾斜综放工作面割煤、移架、放煤三大尘源的粉尘运动为研究对象,根据干粉粒度仪的测定结果设定各尘源参数,运用Fluent对各尘源的产尘浓度分布规律和工作面三维空间风速场进行数值模拟,并与现场实测的粉尘浓度相对比。结果表明：数值模拟与实测数据基本吻合;倾角大的工作面粉尘顺风飘移的距离比缓倾斜工作面更远;模拟结果表明在通风除尘设计中,最优排尘风速以2.6 m/s左右最为合适,采煤机司机处粉尘浓度约650 mg/m3,采煤机下风侧20 m粉尘浓度降至300 mg/m3以内;在液压支架安装侧吸式引射喷雾除尘器,并结合放煤板喷嘴喷雾,可明显提高放煤时的降尘率。     

纵轴式掘进机横摆运动参数的优化设计

建立了掘进机横摆过程中液压杆伸缩量与横摆速度之间的数学模型,由单位能耗反求法推导出理论横摆速度,并估算了其取值范围;应用Matlab计算出不同横摆速度下的载荷曲线;在多体动力学仿真软件ADAMS中建立了掘进机的刚柔耦合模型,并对不同横摆速度及相应载荷下的模型进行动态仿真;以掘进机生产率、回转台可靠性及寿命为约束条件,对横摆速度进行优化。结果表明：基于某工况,在保证回转台可靠工作的前提下,液压杆伸出速度为2.887 mm/s,即横摆线速度为1.106 m/min时,该型号掘进机能达到经济截割。     

平面曲线零件恒速运动的测试及数据分析

按照平面曲线恒速运动简化数学模型计算的运动参数,在设计的测试装置上,以偏心轮零件为试件,用运动控制卡控制试件和测量装置的运动,测量试件轮廓的实际线速度。通过改变影响运动的参数进行测试和分析,实际线速度的相对误差在3%以内,说明用简化数学模型控制平面曲线零件的运动可以实现恒速,对平面曲线恒速简化数学模型应用于生产提供可靠依据。     

大型轴承座翻转装置的虚拟样机设计

运用Pro/E"自顶向下"设计方法完成轴承座液压翻转装置的建模及虚拟样机的设计,并运用Pro/E的运动仿真模块得到油缸工作载荷及活塞杆移动速度。     

晶体锗切削温度场的理论建模及数值模拟

针对晶体锗切削加工过程,首先采用热源法及温度叠加原理建立了切削温度场的理论数学模型。然后运用MATLAB软件分别计算出切削速度分别为1.5、2.0、2.5m/s,进给量分别为0.02、0.025mm/r时工件在剪切变形区的温度场,分析了不同切削速度、不同进给量下的温度变化。最后,采用DEFORM-3D软件进行三维切削仿真分析,获得了不同切削参数下工件温度场的云图。计算结果与仿真结果表明:切削速度与进给量的增大会导致切削温度的升高,刀具与工件开始接触时,切削温度、进给量与时间呈线性急剧增加,但温度升高到一定值后会保持相对稳定。相同增量下,进给量对切削温度的影响大于切削速度。不同切削速度和进给量下的仿真结果与理论计算结果误差均小于10%。     

量子粒子群算法反演概率积分法参数

概率积分法预计模型反演参数过程中存在计算量大、过程复杂等问题，现有的智能优化算法可以弥补这些不足，但存在易陷入早熟收敛、粒子全局搜索效果较差、收敛速度较慢等缺陷。通过试验发现量子粒子群（Quantum-behaved Particle Swarm Optimization Algorithm，QPSO）算法能够在保证精度不变的基础上极大降低算法的运行时间，并降低粒子陷入早熟收敛的概率，将粒子扩大为全局唯一的解空间。将量子粒子群算法引入到开采沉陷预计参数求解中，以下沉和移动变形的实测值与预计值之差的绝对值累加和最小为求参代价函数，构建了基于QPSO算法的概率积分法参数反演模型。研究结果表明：①模拟试验中，在相同的运行环境下，QPSO算法与粒子群（Particle Swarm Optimization，PSO）算法的求参精度相当，QPSO算法求参稳定性略高，且求参效率大幅度提高（QPSO算法运行时间比PSO算法减少近90%），验证了基于QPSO算法的概率积分法参数反演模型的有效性与可靠性；②利用所建立的QPSO参数反演模型求解了顾桥南矿1414（1）工作面概率积分法参数，求取结果为：q=1.041 5，tanβ=1.910 8，b=0.374 2，θ=85.086 9 ，S1=55.663 5 m，S2=37.161 8 m，S3=-0.667 0 m，S4=-9.798 0 m，下沉与水平移动拟合中误差为72.04 mm，符合工程应用标准，尽管QPSO算法与PSO算法求解精度相当，但运算效率显著提高。所构建的模型对于开采沉陷预计参数精准反演具有一定的参考价值。