基于Creo的旋挖钻机桅杆载荷分布计算

针对旋挖钻机在设计过程中桅杆结构需要反复修改,梁的结构强度及稳定性不能及时计算的问题,利用Creo/simulate的快捷仿真功能模块,建立简化的梁单元有限元模型,对其进行简单的有限元静态力学分析即可获得桅杆轴向力、弯矩、剪力的载荷分布图。使用桅杆载荷分布图及桅杆所使用材料的力学性能即可对桅杆截面属性做出客观评估,并可根据桅杆几何空间限制设计或修改截面。通过这种对桅杆简化模型的有限元分析的方法,可以快捷准确为结构设计人员提供所需的要的信息,可以很大程度上减轻设计人员的计算量。     

多通道施肥机水力特性及其结构优化研究

针对水肥一体化施肥机精量施肥与应用的要求,开展了多通道施肥机水力特性、结构优化及试验研究。利用FloEFD流体仿真分析软件,对单个射流泵及并联多个射流泵组成的吸肥器进行了流体仿真,通过研究通道数与吸肥量及水力特性对比关系,结合实际应用需求,优选了具有合适吸肥量和较优水力性能的三通道吸肥器并联组合对结构;对三通道并联结构参数进行了优化设计,确定了主管道和3个射流泵之间的合适长度,实现了每通道吸肥量趋于相同,并且吸肥量高于优化前;最后制作样机进行了试验验证。研究结果表明:三通道实验吸肥量相对误差最大为2.57%,吸肥量实验数据与数值模拟数据的误差小于5%,在合理范围内;样机长时间运行具有很好的稳定性。     

基于Multisim的正弦波振荡器性能测试仿真

通过运用multisim软件对电容三点式振荡器进行仿真,然后根据静态工作点计算出回路的电容电感取值,得出输出频率与输出幅度有效值,再与理论计算值比较并进行误差分析。     

装填设备载荷影响因素分析及动力学仿真

大型货物的装填过程中影响载荷的因素较多,其中对中精度对装填载荷影响较为明显。通过动力学仿真软件ADAMS对装填过程中载荷进行模拟,并对各影响因素进行定量分析,得到对中偏差与装填载荷的关系。将仿真结果与试验数据进行对比,验证该仿真方法的正确性,可作为后续研究装填载荷的一种方法,为结构设计提供指导。     

立式离心机制动装置设计及仿真

立式离心机是运用高速旋转离心原理实现固液分离的装置,本文按照设计要求设计了一套含制动装置、转鼓、转盘、主轴、电机、带传动装置、轴承等零部件的离心机装置。按照制动行程为17 mm左右、制动时间为12 s的设计要求,设计了含弹簧箱的柔性制动装置,并对弹簧箱中的碟形弹簧进行选择和计算。对所设计制动装置分别施加5,10,15,17.5 mm 4种制动行程后,进行离心机制动仿真。仿真结果表明,制动行程为17.5 mm时,可以保障离心机在12 s内停机。所设计立式离心机及制动装置能够满足各项设计要求。     

智能开采装备全位姿测量及虚拟仿真控制技术

针对深部开采复杂地质条件下的综采装备空间位姿及受力动态变化、随机倾斜错动难以描述和自适应控制难题,提出了基于全位姿测量及虚拟仿真控制的智能开采模式,以中煤新集口孜东矿140502工作面地质条件和7 m四柱大采高综采装备参数为基础,构建复杂条件下智能开采装备全位姿测量及虚拟仿真智能控制系统。首先,给出了智能开采"环境装备-仿真模拟-反向控制"运行体系下的智能决策过程,提出了融合视觉的装备全位姿测量、工作面装备位姿一体化描述及驱动关系建模、基于Unity3D的综采虚拟仿真控制等3项支持智能决策的关键技术。随后建立融合视觉的工作面综采装备群全位姿多参数测量系统,提出了基于设备特征点的视觉多参数测量方法,获取描述综采装备群空间全位姿的15个独立参数;给出综采装备群统一坐标描述及驱动模型,建立了特定的全局和局部坐标系、采煤机和刮板输送机位姿驱动关系模型和刮板输送机三维空间弯曲姿态模型;基于Unity3D虚拟仿真技术构建了工作面场景、装备、工艺流程等虚拟实体和关系模型,支撑井下综采装备开采过程运动仿真。开发出与全位姿测量系统通信的底层数据接口,获取装备的实际工况数据,从而驱动仿真模型实现三维场景下的虚实映射。分析计算和模拟优化下一割煤循环装备协同运动及工艺过程,通过反向控制链路实现对装备虚拟模型和实际装备体的闭环控制。实验室测试表明:虚拟仿真系统实现了数据获取、模型解算、单机装备及装备群协同运动仿真,满足装备实际运行逻辑关系,具有对工作面装备运行状态实时监测和反向控制能力,系统运行流畅性满足要求,帧率20 fps。全位姿测量系统经井下现场测试表明:图像识别检测的支架数大于5架,图像解算时间小于0. 5 s,支架顶梁测量角度误差小于1. 2°,满足系统数据测量需求。