矿井提升中减速度检测方法的动力学分析

研究了提升容器在运行过程中与井筒装备相互作用的动力学性质,建立了矿井提升过程中罐笼的３ 种基本动力学模型,即冲撞模型、非直线模型和凸出模型,以对应于罐道局部的变形和弯曲、罐道由于连接安装误差或井筒局部围岩变形而导致在整体上的非直线形式以及罐道在连接接头处的凸出不平或局部的严重锈蚀等３ 种不同的井筒钢轨罐道的缺陷形式．同时根据理论分析和现场调查,进一步提出了用加速度的速率变化作为判别罐笼是否安全运行的基本准则．研究表明,与现有的直接用加速度数值作为判别的准则相比,新的判别准则能更好地描述井筒钢轨罐道所存在缺陷的程度．作为应用,文中给出了几个在澳大利亚的现场检测的实例．     

磨合过程中表面形貌变化的分形表征

磨合是各运动副在投入运行前为获得好的配合性、提高承载能力所必须经历的过程,表面形貌的明显变化是磨合过程中表现出的重要特征。本文引入分形理论,用分形参数表征磨合表面的形貌变化。研究表明,磨合表面变化的分形参数表征是简单有效的。     

四履带双摆臂机器人越障机理及越障能力

为发挥四履带双摆臂机器人的最佳越障性能,本文从运动学的角度,在固定双履带机器人越障机理的 基础上,分析了四履带双摆臂机器人克服台阶、斜坡、沟道等典型障碍的运动机理及其最大越障能力,重点研究了 四履带双摆臂机器人正向和反向两种攀越台阶方式的运动机理及其最大越障能力．以CUMT-II 型煤矿探测机器人 样机为例,绘制了机器人仰角、摆臂摆角与跨越台阶高度的3 维关系图,以及斜坡坡度与摆臂摆角关系曲线,并求 出了相应的最大越障能力的理论值,与实验室实测数据进行了对比分析．本文推导出机器人的最佳越障性能及对应 的质心和摆臂的位置,可为机器人越障时质心位置的控制提供理论依据．     

矿车红外探测报警系统研制

在煤矿井下 ,矿工常常违章乘坐空矿车 ,因而人身伤亡事故时有发生 .为了避免此类事故 ,根据红外检测原理研制了被动式红外探测报警系统 ,以此对矿车里的人体目标进行检测 ,并作出声、光报警 .文章介绍了被动式红外探测技术的原理 ;阐述了矿车红外探测报警系统的设计方法 ,包括红外探测器的选用、工作波段的确定、光学系统设计、探测视场角计算和红外电子电路设计等 ;此外 ,还分析了井下各种环境因素对探测效果的影响 .实验室模拟试验和生产现场应用试验均表明 ,该探测报警系统的目标分辨率高 ,可靠性好 ,探测报警效果令人满意     

生理盐水对猪股骨生物摩擦学行为的影响

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生理盐水润滑、不同载荷条件下的摩擦学特性进行了实验,扫描电子显微镜(SEM)观察了股骨磨损表面形貌.研究结果表明:在载荷为125～235 N条件下,猪股骨的摩擦因数和质量磨损率均随着载荷的增加而减小,其中在载荷为125,178和235 N时的摩擦因数分别约为0.27、0.22和0.19;股骨试样的磨损机制主要为疲劳撕裂.     

血浆润滑条件下猪股骨的生物摩擦学研究

采用自行设计的往复式试验机,考察了新鲜猪股骨在人血浆润滑、不同载荷条件下的摩擦学特性,并对股骨磨损表面进行了扫描电子显微镜(SEM)观察.结果表明:在载荷为125～235 N时,猪股骨的摩擦因数和质量磨损率均随着载荷的增加而减小,其中在载荷为125,178和235 N时的摩擦因数分别约为0.16、0.13和0.11;股骨试样的磨损机制主要为疲劳撕裂.     

射流电铸快速成型的试验研究

介绍了射流电铸快速成型技术的基本原理与设备系统组成,并进行了基础试验研究.研究结果表明,喷射距离近、电流密度低时,铸斑尺寸小,定域性好,快速成型零件的尺寸精度高;用自行研制的射流电铸快速成型设备成型了一组不同形状的金属铜零件.     

采煤机惯性导航定位动态零速修正技术

基于捷联惯性导航与轴编码器组合的采煤机惯性导航定位是综采工作面可行的采煤机定位技术。惯性导航提供姿态角参数,轴编码器提供速度参数,采煤机惯性导航定位利用航位推算算法解算出东北天坐标系下的位置坐标。为了进一步提高定位精度,在消除确定性偏差的基础上,根据惯性导航姿态误差方程,以东、北、天3个方向的平台失准角为状态量构建状态方程,根据动态零速修正技术的非完整约束条件,以采煤机坐标系横向和垂直方向速度值为观测量构建量测方程,建立卡尔曼滤波模型,并进行移动平台模拟采煤机运行试验验证。在试验条件下,第3刀导航东、北方向最大误差分别由0.639 7,0.856 7 m减小为0.456 4,0.594 2 m。第4刀导航东、北方向最大误差分别由0.644 4,0.910 6 m减小为0.466 5,0.603 0 m。东、北方向定位精度提升了30%。     

煤岩界面的高光谱识别原理

为研究以物性成分为辨识依据的煤岩高光谱识别技术,对来自我国不同煤矿生产线的煤岩试样在350~2 500 nm波段范围进行了反射光谱的采集。通过分析代表性样品的光谱反射率曲线,得出了煤岩的主要吸收谱带,发现了岩在2 200 nm附近表现为强吸收,而煤在此波长点附近吸收不明显,原因为岩中含Al-OH振动结构的矿物含量较高,而煤中此类矿物含量较低。以此2 200 nm附近煤岩吸收差异性为煤岩识别的基本原理,通过初步预处理和包络线去除预处理的方法,在全波段和2 150~2 250 nm吸收谷特征谱带,采用了4种识别算法模型,对训练集光谱数据进行训练,预测测试集光谱类型。测试集试样类型总体识别精度达到90%左右,且具有较好的一致性,识别速度达到毫秒级,实时性好,这些原理和识别方法为实际工程应用提供了参考。     

L型空间UWB非视距测距误差预测模型与试验研究

针对当前UWB定位系统精度较低的问题,建立了一种在L型空间的非视距测距误差预测模型,并验证了该模型的准确性。分析结果表明:利用误差模型得出的理论误差与实际误差仅平均相差12.2mm,可以实现对非视距测距误差的预测。该项研究为提升超宽带定位系统的定位精度和超宽带在井下的定位模块布置提供了数据支撑。