改善工作面环境与安全的采煤机工作参数的研究

本文通过综合分析,提出了有效降低采煤机截割粉尘的方法,并从减少粉尘出发,讨论了采煤机有关参数的合理设计问题。所得结论对于降低工作面的粉尘、改善工作面环境和保障工人的健康、延长设备的使用寿命,以及对提高煤炭生产的安全性都具有重要的意义。     

采煤机辅助泵系统的可靠性分析

本文利用可靠性的理论和方法建立了采煤机辅助泵系统的可靠性模型,分析确定了影响系统正常工作的主要因素,为系统的可靠性设计和确定系统的维修性奠定了基础。     

掘进机截割头的计算机辅助设计

截割头的设计多年来一直采用类比法和试凑法。本文介绍用于截割头辅助设计的计算机软件(简称CHCAD)。该软件可以用来设计新截割头,也可以用于现有设备的改造。使用该软件能改善掘进机的切割性能,提高截割效率。文中还论述了该软件的内容、特点与工作过程。     

实验室测定岩石两种截割性能指标的方法

岩石的截割性能指标是反映岩石抵抗截割能力的重要参数，是设计，选择截割刀具和工作机构以及整个机器的依据。文章介绍了实验室测定岩石两种截割性能指标的装置与方法，并分析了其各自的特点，这对于正确地测定岩石的截割性能有一定的指导作用。     

镐型截齿与齿座无相对运动时的有限元分析

为了查清掘进机上使用的镐型截齿与齿座无相对运动时的结构强度和应力分布、探究其损坏的原因,建立了截齿、齿座的三维实体模型和有限元模型,通过网格划分、添加载荷与约束,利用计算机模拟获得了截齿和齿座的变形和应力分布云图。分析认为,该工况下截齿的损坏并非强度不够所致,而是由于截齿在齿座中不转动引起偏磨,造成镐型截齿硬质合金的脱落。结果表明,研究结论与实际情况相符。     

不同刨削深度MK型刨刀强度与疲劳寿命研究

为了研究不同刨削深度下MK97-002型刨刀的强度和寿命特征，提出了一种实体模型刨刀刨削煤层过程的仿真方法。采用柔性体材料建立刨刀实体模型，根据无网格光滑质点动力学SPH理论、等向硬化理论、关联流动法则，构建煤层的本构模型，通过对刨刀薄弱位置（刀体和硬质合金头连接处）3种刨削深度刨削过程的仿真，得出该位置的应力变化及其统计值；采用改进雨流法、线性Miner疲劳累积损伤模型对刨刀疲劳寿命进行预测。结果表明，刨刀的应力随刨削深度增加而增加；刨刀的强度接近许用值，其裕量很小；随刨削深度增加，刨刀的累积损伤增长，有效工作时间减少，疲劳寿命降低，刨刀损坏加剧；所得结论与实际情况相符。     

基于人工鱼群算法的螺旋钻采煤机二次破碎率最低的参数优化设计

为了减小螺旋钻采煤机二次破碎率,选择螺旋输送机构的内径、螺旋叶片导程、螺旋叶片升角以及螺旋叶片厚度为设计参数,以螺旋输送机构二次破碎率最低为优化目标,采用人工鱼群算法(AFSA)对螺旋输送机构进行参数优化。优化结果表明,在输送机构外径不变、且保证结构强度与刚度要求和不堵塞等条件下,螺旋钻采煤机的二次破碎率减少了11.56%,煤流循环系数降低了3.65%。     

基于参数识别的截割头纵向随机振动响应优化

为减小纵轴式掘进机截割头的振动,利用Lagrange方法并结合虚拟激励法推导了该型掘进机的纵向运动微分方程,根据Daubechies小波函数多尺度逼近方法和最小二乘法原理,将掘进机在随机激励作用下系统的时变阻尼和时变刚度用多尺度函数的线性组合表示,从而将时变参数识别问题转化为时不变问题。将识别出的刚度和阻尼值作为初始条件,借助鱼群算法以截割头纵向振动的位移响应为目标函数对参数进行了优化。结果表明:参数优化后截割头纵向振动的位移响应的均值下降了18.3%。为验证优化结果的可靠性,利用ADAMS建立了整机的多刚体动力学模型。仿真结果表明,截割头的位移响应变化与理论计算的结果较接近,从而验证了优化结果的有效性。     

不同工况下滑行式刨煤机的动态仿真研究

为研究不同工况下滑行式刨煤机的动态性能，利用拉格朗日第二类方程建立了滑行式刨煤机纵向刨削时的动力学模型，利用计算机仿真得出刨煤机在往复运动、倾斜工作面、中部槽有转角的工况下刨头速度和刨链受力变化的曲线，并对其波动情况进行了分析。结果表明：刨煤机在上述复杂工况下，刨头速度和刨链松、紧边拉力变化很大，产生的波动将加剧刨头振动，使刨煤机的可靠性和使用寿命降低。