巷道智能化掘进的自主感知及调控技术研究进展

针对当前煤矿巷道综掘工作面的智能化程度较低,掘进效率低下的问题,分析了煤矿综掘工作面实现智能化快速掘进的关键技术--自主感知和调控技术。首先,探讨了智能化快掘创新方法与理论,以智能感知技术、自主控制技术、群组协同技术为核心,构建智能化快速掘进技术体系,以实现煤矿综合掘进机器人化装备的探-掘-护-锚一体化协同作业。其次,重点阐述了智能化掘进的自主感知技术,包括基于超宽带原理的位姿感知、基于双频激电法的超前探测、基于SLAM原理的环境感知、基于变迁记忆故障Petri网的故障感知等;自主调控技术,包括基于群体智能算法的智能截割、基于遗传变异粒子群算法的路径规划、基于BP神经网络PID算法的自主纠偏等。再次,详细论述了智能临时支护感知,包括围岩压力、顶底板状况、支架位姿等多维信息的感知,研究了非水平场景下掘支协同与多机组多缸联动的自适应控制方法;介绍了智能永久支护感知,包括围岩位移感知和支护装备受力变形感知,探讨了锚护网络结构优化方法,提出了基于粒子群优化算法的自适应钻进控制策略。最后,展望了煤矿巷道智能化掘进的自主感知及调控技术的发展方向。     

摩擦提升防滑设计准则的可靠性

本文用可靠性设计方法对当前摩擦提升防滑设计的张力差准则、加速度储备准则和张力比准则的可靠性做了分析,结果表明张力比准则的防滑安全可靠度高于其它准则.另外,文中还就防滑安全储备系数的取值作了讨论.     

斜井跑车常开式拦截门速度检测装置的布置

本文针对点测式速度检测装置同拦车网的布置距离进行了分析,指出了同巷道高度,巷道倾角拦车挡间距等有关的,拦网同速度监测点的布置参数,同时给出了计算拦车网吸能能力的跑车距离S的取值,对跑车拦截装置的有效设计提供了参数选择的依据.     

矿井提升机多层缠绕卷筒筒壳强度计算的理论实验研究

本文以结构静不定的力学原理研究绳圈及绳圈与卷筒筒壳之间的相互作用。建立多层缠绕和单层缠绕的计算模型和理论。     

辅助教学科研 促进学术交流——热烈祝贺《矿山机械》创刊20周年暨发刊200期

《矿山机械》是专门刊发采掘机械、提升机械、选矿机械、运输机械理论研究成果和技术经验的特色刊物,它所报道的内容量大面广、针对     

激光辅助等离子喷涂技术及应用

论述了激光辅助等离子（ＬＰＨＳ）喷涂系统及其涂层的摩擦学性能，分析了该系统应用于矿井设备表面处理的可行性。     

猪股骨的生物摩擦学行为研究

自行设计了一种往复运动的摩擦磨损试验机,在该试验机上对新鲜猪股骨在不同润滑方式下的摩擦学特性进行了研究。研究结果表明:猪股骨在干摩擦、蒸馏水、生理盐水和血浆润滑时的摩擦因数分别约为0.3、0.2、0.26和0.16。猪股骨的质量磨损率在4.8×10-2～6.9×10-2mg/(m·N)之间因润滑条件不同而变化。对于上试件,磨损率由大到小的顺序为血浆、生理盐水、蒸馏水、干摩擦;对于下试件,磨损率由大到小的顺序为血浆、干摩擦、生理盐水、蒸馏水。     

钢丝微动磨损过程中的接触力学问题研究

钢丝间的微动磨损以及由此引起的钢丝的疲劳断裂是提升钢丝绳失效的主要原因之一.以6×19点接触式提升钢丝绳为研究对象,将钢丝绳中钢丝的微动损伤过程进行实验室模型化,在自制的钢丝微动磨损试验机上进行钢丝试样的微动磨损实验,考察接触载荷和微动时间变化对钢丝试样磨损深度的影响.结果表明,钢丝试样的微动磨损深度随着接触载荷和微动时间的增加而呈增长趋势,但由于接触面积和接触应力在微动磨损过程中随着接触载荷和微动时间的变化而变化,使磨损深度在不同磨损工况下增长趋势不同.建立的钢丝接触有限元模型表明,接触区中心的最大接触应力随着接触载荷的增加而增大,随着嵌入深度的加深而减小.其结果验证了试验过程中接触面积和接触应力对磨损深度的影响关系.     

具有被动摆臂的四履带机器人越障性能分析

针对主动摆臂形式的四履带机器人在越障过程中出现的摆臂控制复杂问题,采用简化机器人控制、增强机器人自适应能力的方法,通过引入柔性关节,在机器人机械本体上设计了一种被动摆臂机构,并从理论上对该被动摆臂式四履带机器人的越障能力进行了分析,用ADAMS软件对该机器人进行了运动学仿真.结果表明:当摆臂的下限摆角取φ1=-1.09rad时,机器人样机所能攀越的台阶高度为其极限越障高度(170.93mm),比同尺寸采用主动摆臂形式的四履带机器人提高了20mm,从而验证了该机构的可行性,为被动摆臂式四履带机器人的发展提供了基础.     

纳米颗粒团聚双峰分布机制研究

利用全自动激光粒度分析仪,对无水乙醇作为分散剂的纳米羟基磷灰石微粒的团聚过程及规律进行了研究,对纳米颗粒团聚时产生的双峰分布现象进行了研究。研究表明,纳米颗粒自身结构是纳米颗粒团聚时出现双峰现象的根本原因,纳米颗粒悬浊液中所存在的一定程度的能量起伏、质量起伏和Brown运动及热运动是产生双峰现象的重要条件;在纳米颗粒团聚过程中存在软团聚和硬团聚2种团聚形式。