煤矿提升安全状态监测预警系统设计

针对传统煤矿状态检测中人工巡检方法的实时性和准确性差等问题,提出了一种应用于煤矿提升安全状态的监测预警系统。制定了监测预警系统的总体设计方案,该方案的系统结构方式为集中管理和分散控制相结合的控制理念,工控核心处理器采用的是西门子的可编程逻辑控制器PLC。并设计了各个硬件组成模块以及组态软件、PLC程序等软件部分。该系统可实现煤矿提升安全状态实时高效地监控预警。     

矿井提升机传动部件故障监测诊断系统

提出一种提升机传动部件监测诊断系统实现方案。阐述了系统的组成、硬件设计、软件功能及组态王开发实现等。采用该系统对提升机天轮轴承进行实时监测,监测数据表明测点运行状态良好。系统实现了提升机传动部件的实时监测和故障预测与诊断,采用组态化设计为监测诊断系统的研发提供了一种新方法。     

门式起重机结构强度有限元分析

利用有限元方法对某型号10t门式起重机进行了结构强度分析,获得了起重机5种工况下的应力云图和变形位移云图。当小车位于右侧行程极限位置时,起重机结构的最大应力为152.8MPa,位于主梁与柔性支腿的连接部位。最大应力接近Q235材料的许用应力177MPa,结构的安全系数比较低。该型号起重机在实际应用中,也发现在主梁与柔性支腿的联接部位出现了裂纹,所建的模型可以用来指导起重机的结构改进设计。     

状态监测系统在烧结风机中的应用

介绍了烧结风机状态监测系统的软、硬件组成.硬件主要使用的是美国ENTEK在线监测产品,软件则使用旋转设备状态监测系统.该系统可对风机的状态进行综合分析,具有监测、报警、保护等功能.     

新型矿用液压起重机设计及分析

设计一种新型矿用液压起重机,利用有限元分析软件ANSYS对该起重机进行了空载、起吊重物在起重机正前方位置及起吊重物摆动至侧方90°位置3种常用工况下的应力与位移分析,结果表明:3种工况下最大应力位置均在臂梁与耳座连接位置,其最大应力为256.8 MPa;最大位移发生在臂梁顶端,最大位移为43.04 mm;且二者均在工况(3)(臂梁偏转角90°)下达到最大值。对工况(3)计算出其安全系数为2.14,说明该矿用液压起重机的结构设计是合理的。     

基于声发射的岩体工程灾害微震监测系统

岩体在破坏之前,都会出现声发射和微震现象.通过仪器监测声发射和微震,就可以判定岩体的失稳状态及其位置.文中论述了监测系统的定位原理,介绍了专门开发的多通道监测系统的原理框图,说明了其软、硬件构成及各部分功能.实践表明,利用该微震监测系统的监测结果,可对采场的稳定性作出及时、准确的评价,对岩石的失稳状态作出预报.     

基于空心包体应变计的扰动应力云监测系统构建

扰动应力是导致地下工程岩体破坏失稳的原因,扰动应力监测岩体工程稳定性及地下结构应力状态的及时反馈,为地下结构的安全提供重要保障。目前,扰动应力监测使用电磁辐射技术或微震测试技术易受到电磁干扰影响测量精度;钻孔应力监测技术又受到设备长期供电、数据采集复杂等因素制约。本文基于数字化完全温度补偿型的空心包体监测应变计,优化岩石力学实时扰动应力计算方法,通过研发并构建扰动应力云监测系统,实现了对金川镍矿二矿区1 150m水平有轨联络道实验洞段的线上扰动应力长期监测。近416d的应力监测数据表明,该系统数据传输稳定,系统运行过程稳定可靠,实现了远程云端长期采集和数据传输,提高了扰动应力监测的效率,为后续其他项目中应力测量数据和监测数据的实时入网上传提供接口和平台。研究方法和监测方案对同类型工程具有借鉴意义。     

基于ZigBee和GPRS融合的矿井提升设备状态监测系统设计

针对现有的矿井提升设备状态监测系统布线复杂及传输状态欠稳定等问题,设计了基于ZigBee和GPRS相结合的全无线方式提升设备运行数据远程监测系统。分析了该系统的框架及功能设计,介绍了该系统的硬件及节点功能设计,详细阐述了该系统的软件设计。实验测试及结果分析表明,该系统可以实时监测矿井提升设备的运行信息并高效存储,方便后期故障诊断时调用。该系统总体结构易搭建、可扩展性强、实用性好,填补了两种技术融合的监测系统在提升设备状态监测应用的空白。     

新型矿用钻孔应力测量装置的设计

在煤矿巷道采掘活动后,会改变原岩应力的分布即支承压力的大小。支承压力的大小会影响到巷道的支护效果及工作面顶板的活动规律,而钻孔应力监测是矿山压力监测的重要研究手段。介绍一种新型矿用钻孔应力测量装置的硬件设计、软件设计及应用效果。该系统可对钻孔应力进行实时监测,并通过时间和应力数据的合并存储分析钻孔应力变化规律,具有自动记录和存储、设备轻巧、安装简单、界面友好、可靠性高等优点。     

掘进工作面围岩应力分布特征及其与支护的关系

以具体工程为实例,利用软件分析掘进工作面的围岩应力状态,并采用实际监测的方式获得真实的应力状态分布,分析工作面的薄弱区域,给巷道支护提供依据。支护方案能够改善围岩应力状态,限制岩体间的相对变形,起到有效的加固支撑作用。     

基于ANSYS的塔式起重机底座强度分析

底座是塔式吊车的重要组成部分,它的结构是否合理将直接影响着整个塔式吊车的平稳运行。因此应用ANSYS有限元分析软件,对非工作状态下底座应力与变形情况进行了分析计算,得到了底座整体等效应力和局部应力的计算结果;从应力计算结果可知:斜拉杆联接部位销钉和耳片是底座的危险点,因此对其进行进一步模拟分析,根据分析结果对其结构进行了优化,有效控制了可能出现的危险,增强了设备的安全性。     

蒙特卡罗法在起重机金属结构应力-时间历程仿真中的应用

介绍了蒙特卡罗法在起重机结构应力-时间历程仿真中的具体应用,根据起重机操作的实际情况编写了仿真剧本,并通过MATLAB实现了仿真剧本的自动生成,为起重机结构应力-时间历程的仿真分析创造了条件。     

天车无线智能控制改造

天车(吊车)是车间硬件资源、软件资源和人力资源调度的核心之一,天车的调度优化问题日益突出。采用工业级的Zigbee和PLC控制提出低成本的改造方案。满足天车和轨道运输需要,节省了天车和轨道运输的司机操作台建设成本,提高了司机的工作环境,降低了司机的劳动强度,同时将天车控制纳入工业控制总线。     

基于ANSYS的旋臂起重机金属结构的应力分析

介绍了利用大型有限元分析软件ANSYS对BZ2-4×5A4型定柱式旋臂起重机金属结构进行应力分析的过程,阐述了在分析过程中模型建立、网格划分、边界条件的处理等主要步骤方法,得出了该结构的应力与位移分布图,为进一步改进其受力情况和结构设计提供了理论依据。     

基于ARM嵌入式系统的起重机碰撞预警系统研究

基于起重机的工作环境特点,提出了一种基于ARM的嵌入式碰撞预警系统的设计方案。探讨了该系统的硬件设计及软件设计。该系统采用分层控制结构,包括环境感知机构、决策机构和执行机构。     

基于ANSYS定柱式旋臂起重机金属结构的优化设计

传统设计的定柱式旋臂起重机,存在着结构笨重和刚度不足的双向缺陷。利用AN-SYS软件对其结构进行优化,可以极大地缩短设计周期和设计成本。通过与常规设计对比表明,基于ANSYS的优化结果很好地协调了各结构部件的力学性能,实现了整体经济性与可靠性的良好匹配。     

单轨吊巷道顶板深梁支护结构的构建及应用

针对单轨吊作用下区段平巷顶板控制难题,提出将巷道顶板视为深梁进行稳定性分析,并采用密集布置的高预应力锚索和强力锚杆支护系统构建顶板锚固复合深梁承载结构。采用FALC3D数值模拟软件研究了余吾矿S1203回风巷实际支护参数条件下的顶板预应力场分布特征,揭示了单轨吊巷道顶板的成梁机制,得出S1203回风巷顶板深梁厚度为6 m。通过对S1203回风巷顶板进行受力分析,建立了单轨吊作用下巷道顶板锚固复合深梁承载结构的力学模型,根据应力叠加准则,推导出深梁内部最大剪应力分布表达式,据此结合Matlab数值分析软件得出顶板深梁最大剪应力分布随单轨吊载荷变化的响应规律,阐明了单轨吊作用下巷道顶板的稳定性控制机理。根据S1203回风巷的矿压观测结果,单轨吊作用前后巷道顶板均未出现离层现象,顶板最大下沉量及两帮收敛量不变,分别为72,48 mm,表明巷道顶板深梁支护结构的构建有效实现了单轨吊作用下巷道顶板的控制。     

汽车起重机吊臂有限元优化设计

以ANSYS软件为工具 ,结构自重为优化目标 ,强度、刚度为约束条件 ,对汽车起重机的吊臂进行了有限元优化设计 ,为起重机吊臂的设计和改造提供了理论依据。     

流动式起重机远程监控系统的设计

根据流动式起重机作业时固有的流动性特点,设计出了一种集数据采集、无线传输及远程监控中心于一体的起重机远程监控系统。该系统应用ARM Cortex-M3架构的STM32F107芯片作为采集终端处理器,对反映起重机作业状态性能的数据参数进行采集,利用GPRS无线网络传输采集数据,并通过监控中心监控界面实时显示,为判别起重机工作状态、分析起重机的性能状况提供坚实可靠的数据基础。