全量程扭矩传感器弹性体的研究与分析

扭矩传感器弹性体是全量程扭矩检定仪的关键零件。针对扭矩传感器弹性体是否能线性覆盖扭矩检测全量程范围的问题,利用有限元方法对该扭矩传感器弹性体进行研究,建立弹性体有限元模型,分析0~200 Nm量程内的扭矩数据,求解弹性体表面最大主应变和最大剪应变数值,计算结果表明,误差在0.3%以内且加载扭矩与最大主应变呈线性关系。同时扭矩加载实验验证了扭矩加载值与扭矩传感器弹性体的形变呈线性关系。     

一种四象限变频器的加载试验台

随着矿用电气和机械产品向着大功率、综合性的方向发展,与之配套的检测加载装置也需要不断发展。重点介绍了四象限变频器加载的基本原理和试验系统。该加载试验已在山东能源有限公司投入使用,实际使用证明,该试验台加载可靠、精度高、节能效率好、操作方便。     

新型高强井壁试验加载装置力学特性分析及优化设计

为了使高强井壁试验加载装置应力分布更加合理,在其中间部位增加了1道厚度110mm、高度160mm的加强肋。采用理论分析和数值计算方法,对试验加载装置进行弹塑性理论分析。结果表明:该装置在60 MPa的设计荷载作用下,产生的弹性变形很小,承载能力满足要求;这种优化设计方法既能使试验加载装置应力分布更加均匀,承载能力得到提高,又能符合制作工艺和使用要求。     

旋切作用下岩石破碎机理及岩石可钻性的试验研究

为揭示钻头旋切作用下岩石破碎机理,开展地层岩石可钻性分布识别研究。基于自制的岩石旋转切割装置,分别对花岗岩、大理岩和石灰岩的标准岩样进行不同加载压力和旋转速度下的室内岩石旋切破碎试验,通过旋转切割装置中的钻进监测系统和高速摄像机分别记录岩石旋切破碎过程中钻进参数变化(加载压力、旋转速度和旋切扭矩)和岩石旋切破碎表象特征,并统计不同钻进条件下的破碎岩屑质量和尺寸分布等参数分析岩石旋切破碎控制因素。试验结果表明：岩石旋切破碎过程中,钻头在贯入和切割共同作用下呈螺旋线型侵入岩石内部并导致岩石分别发生贯入破碎、剪切破碎和拉伸破碎,其中部分大尺寸岩屑因吸收的切割破碎能较大而发生崩裂,但大部分破碎岩屑堆积在钻头切割路径内,增加了切割摩擦能;加载压力是岩石旋切破碎程度的主要影响因素,在相同加载压力下,破碎岩屑质量和尺寸分布分别受岩石抗压强度和抗拉强度影响;旋切扭矩与加载压力呈正线性关系,且岩石耐磨性和切割比能越高,该线性斜率也越高,而钻头旋转速度不影响该线性斜率变化。据此提出了不受钻进条件影响且仅与岩体固有属性(岩石固有切割比能和岩石摩擦因数)相关的岩石可钻性理论评价模型,并通过已有文献原位钻进数据...     

波纹管式锚杆预紧扭矩监控装置的研究

为能控制锚杆施工过程中预紧扭矩的大小,保证锚杆支护的安全可靠性,设计了一种通过观察充液波纹管压力表值达到对锚杆预紧扭矩进行实时监控的装置,该装置观测方便且无需电源供电。经ANSYS对波纹管刚度、强度进行静态分析,并通过试验得到压力-扭矩对应关系。结果表明,充液波纹管压力与扭矩基本保持线性关系,测量精度高及环境适应性强,具有一定的实用价值。     

深部煤矿井巷工程大型物理模拟试验系统研制

介绍了一种圆柱形卧式深部井巷工程大型物理模拟试验系统。该试验系统由围岩压力施加与保持装置、液压加载与控制系统、试验数据采集系统3大部分构成。装置外径1 860 mm，长6 200 mm，采用60只径向油缸和4只轴向油缸伺服加载，最大加载能力10 MPa。采用有限元软件对装置强度进行了校核，结果显示系统整体结构安全。利用试验系统成功开展了深井煤矿巷道锚杆支护试验研究，巷道围岩位移及应力与现场实测一致，验证了该试验装置各项功能和指标，为深部煤矿巷道支护提供了一种先进的物理模拟试验手段。     

深部采矿工程多功能相似模拟装置

以千米埋深为基本条件,根据相似模拟试验需求,研制了1种结构紧凑、一机多用的相似模拟试验装置。该装置由模型加载反力框架、模型加载装置及智能液压控制系统等组成,具有结构简单、操作方便、强度高、加载能力大、整体稳定性好、双向四面可调非均匀加载等明显优势。以淮南顾桥煤矿1115(1)工作面为研究背景,利用该试验装置进行深井大断面沿空留巷过程相似模拟试验研究,结果表明:利用该试验装置可以较好地实现沿空留巷过程这一复杂采矿活动相似模拟试验,且试验结果与现场实测相吻合,能较为准确地反映现场实际情况。     

煤矿锚杆预紧扭矩监测装置

提出了一种通过测量扭矩倍增器齿圈扭矩的方法,实现对锚杆预紧扭矩的动态实时监测。利用ANSYS对波纹管刚度、强度进行静态仿真分析,同时考虑角度、温度以及扭矩倍增器摩擦损失对测量灵敏度的影响。在此基础上,搭建了锚杆扭矩监测装置实验平台并结合井下试验验证。结果表明:扭矩倍增器摩擦损失导致测量误差不大于6.2%;测量扭矩与波纹管压力保持线性关系;监测装置可实现对锚杆扭矩实时、有效控制。     

水冷制动器摩擦副的研制

水冷制动器用于中低转速大扭矩齿轮传动箱等的性能和寿命试验，已在国外采煤机制造厂及试验室广泛使用。我国八十年代初期从国外引进，作为采煤机截煤部齿轮传动箱试验的扭矩加载设备。制动器的摩擦副是关键部件，制动器的性能和使用寿命在很大程度上取决于摩擦副。鉴于国内在摩擦副生产方面还未有成功的先例，因此立题研究，并取得了鉴定成果。1水冷制动器的特点及其工作原理以水冷制动器为加载器的试验台位布置如图1所示。电机通过扭矩传感器1与被试件输人轴联接，被试件输出轴通过扭矩传感器2与水冷制动器中图1试验台位布置框图心轴相联…     

9 m采煤机摇臂加载试验台故障分析

加载试验台的可靠性是产品质量检验水平与能力的反映。新设计的功率1100 kW摇臂做加载试验时,试验台联接装置出现故障。通过拆解联接装置并分析产生的原因,提出改变润滑方式等改进措施,并重新进行试验验证,联接装置没有出现故障,温度合理。通过对联接装置的改进,大大提高了摇臂加载试验台的可靠性。