液压支架焊接机器人动力学仿真

由于液压支架焊接机械臂具有局部闭链机构,导致关节之间的运动传递有诱发现象,当部分关节运动时,相应的关节会产生附加运动。通过Matlab和ADAMS/View软件对含有局部闭链焊接机械臂进行正、逆动力学仿真,分析数据曲线图,总结6个关节角度和力矩随着时间变化的规律,从而为机械臂的设计提供参考和依据。     

梭车转向机构的力学分析

介绍了梭车转向机构的组成,并对如何确定转向梯形机构中各个元部件点的受力进行了说明,计算了梭车原地阻力矩,在此基础上介绍了如何用动力学仿真软件求解各点的力,以及用有限元分析软件对元部件处理时的一些使用技巧,并以梭车转向机构中拉杆和转向臂为例进行了详细说明,大大提高了转向机构设计精度和效率,最终得到理想的效果。     

液压重载机械臂关节结构优化研究

针对液压重载机械臂刚-柔耦合特性对机构设计带来的巨大挑战，采用动力学分析对机械臂进行了仿真，并提取了关节载荷谱。在综合考虑关节轴圆角、台阶位置、台阶结构等多种因素影响的基础上，完成了平摆关节的结构非线性分析和优化设计，有效提升了关节强度和安全系数。经现场应用验证，关节优化后的液压重载机械臂在额定负载下运行良好，满足了实际作业需求。     

掘进机钻臂系统动力学仿真分析

掘进机钻臂系统通常集成在掘进机机身两侧,用于掘进后及时对巷道进行支护。针对掘进机钻臂系统受力计算较复杂的问题,采用动力学仿真软件建立了掘进机钻臂系统多刚体动力学模型,对钻臂在不同位姿下进行锚钻作业时各关节的动力学特性进行分析,并得出结果。     

煤矿井下瓦斯抽采钻孔机器人钻臂运动学研究

通过分析煤矿井下瓦斯抽采钻孔机器人钻臂机构动作过程和结构原理,建立了钻臂关节坐标系,得到了连杆D-H参数,根据建立的钻孔机器人钻臂正向运动学模型,求得钻孔机器人钻臂基坐标系与钻杆末端坐标之间位姿变换矩阵、钻臂关节变量与末端位姿关系式;运用非线性映射能力强的RBF神经网络算法,实现了钻臂运动学逆解的快速和高精度求解。采用蒙特卡洛法对钻臂工作空间求解,得到了末端集合点在钻臂工作空间的散点图,验证钻臂设计工作空间可行性。该研究可为钻孔机器人钻臂的精确定位、运动学分析、轨迹规划奠定基础。     

基于RBF神经网络凿岩台车钻臂逆解分析

凿岩台车钻臂运动学逆解是钻臂轨迹规划的关键，采用人工神经网络是实现钻臂运动学逆解的有效途径。通过D-H法对钻臂进行正运动学分析，建立各级连杆坐标系，求解钻头位置相对于钻臂底座的位姿关系矩阵，基于蒙特卡洛法利用MATLAB计算出钻臂工作空间及掌子面覆盖范围，采用RBF神经网络逼近钻臂姿态与钻头位置的复杂映射关系，利用梯度下降法计算构建神经网络参数，完成钻臂逆解。结果表明：RBF神经网络计算转动关节角度最大误差为0.082°，误差均方根为0.007 2，最大误差占比为0.91%；伸缩关节位移最大误差为1.07 mm，误差均方根为0.083，最大误差占比为0.042%，能够较为精准地计算凿岩台车钻臂逆解，为规划钻臂轨迹实现自动化与智能化凿岩提供理论基础。     

柔性机械臂设计与分析

针对错综复杂空间环境的检测及维修等问题,结合自然界柔性体的结构特性及工作机理,研究设计一种柔性机械臂,由4节万向节型柔性臂组成。基于机器人机构学数学基础,分析机械臂的运动学方程,计算机械臂末端的位置方程与姿态方程;结合三维制图软件的运动仿真功能,并对所设计机械臂进行运动学仿真,求解其位移和加速度随时间的变化规律,为柔性机械手的设计提供一定的研究基础。     

机械臂结构轻量化设计研究

对机械臂结构轻量化的实现方案进行了研究与分析,通过Patran软件所提供的变密度算法来建立机械臂的拓扑优化模型,根据预先划分的设计区域对大臂的拓扑结构进行分析,实施拓扑优化求解,最终输出拓扑优化结果.在此基础上,通过机构臂应力云图和机构臂位移云图对机械臂的拓扑优化结果进行分析.经实验研究发现,拓扑优化前后机构臂的最大应...     

摆截式滚筒采矿机构

露天采矿机的特点之一是大采深宽截幅。采用滚筒式截割机构采落煤岩体,必然存在截幅内传动臂及支撑臂前未割区的落煤问题。本文介绍与初析奥地利奥钢联公司最新推出的摆截式滚筒采矿机构的截割机理及其设计要点,供参考。     

凿岩机器人的建模与运动学分析

针对矿井下硬岩钻孔爆破工程,将凿岩机器人钻臂转化成多关节机器人系统。根据D-H模型及几何分析法完成了钻臂的正逆运动学求解,并采用曲线拟合算法,通过构建钻臂后两液压缸与钻臂之间的几何模型,得到了钻臂的俯仰角和偏转角的计算公式;在此基础上,采用运动学算法对矿车在巷道中的停偏问题进行了纠偏。验证结果表明,所提算法误差在允许范围内,这为凿岩机器人下一步的控制设计打下了基础,在对矿洞开采的自动化、智能化的应用上具有现实意义。     

Simba采矿钻车的炮孔定位定向系统分析

采矿钻车是为回采矿石而进行钻孔作业的钻车。不同的采矿方法所要求炮孔的方向、孔径、孔深是各不相同的。根据所钻孔深的不同，我们将采矿钻车分为浅孔钻车与中深孔钻车两大类。浅孔采矿钻车所钻孔的直径一般不超过64mm．孔深不超过5～6m。国外浅孔采矿钻车一般采用万能式钻臂，和掘     

采煤工作面旋转开采的研究与应用

随着矿井的延伸开拓及地质条件的复杂变化,现开采的工作面大都非常规等长布置,在开采过程中,需进行工作面调斜、对接、集中撤除及边采边撤、旋转开采等工作。通过开采设计、旋转回采工程控制,达到工作面顺利回采。     

Assessment of slope stability using fuzzy sets and systems

To assess the stability of slopes, mining and geotechnical engineers frequently use empirical rock mass classification and characterisation systems. These methods are practical and often very useful in the preliminary design stage. Slope mass rating (SMR) system is one of the commonly used empirical methods to assess the stability of slopes. The SMR is obtained correcting basic rock mass rating (RMR) using four joint adjustment factors that consider the geomechanical relationship between the slope face and the joint affecting rock mass as well as the excavation method used. The factors included in the SMR system such as basic RMR, and correction factors involve some drawbacks such as uncertainties sourced from qualitative criteria, sharp class boundaries and fixed rating scales. These drawbacks are sourced from the complex nature of rock mass. To deal with these uncertainties, the fuzzy set theory is applied in this study to reliably determine basic RMR and adjustment factors. It was seen that fuzzy set theory can sufficiently cope with the common drawbacks in the determination of factors included in the SMR system.     

灰色多属性赋权评价模型在矿山企业大型决策中的应用研究

矿业系统是一个典型的灰色系统, 采用灰色理论对其进行评价与决策具有理论和实际意义。将层次分析法与灰关联分析法有机地结合起来, 利用改进的优化赋权模型确定指标权重, 建立了灰色集成最优解综合模型。经过对河南省某铁矿山企业的5个矿区进行了实例分析, 得到了科学合理的结论, 说明该模型具有较强的实用性和科学性。     

高强度变截面等断面斗杆的研制

针对我国目前露天矿主要采掘设备ＷＫ-４Ｂ型矿用挖掘机的高强度变截面斗杆在变截面处发生裂纹或断裂失效问题，从结构和工艺两方面对其固有和产生的应力集中及残余应力问题进行了分析、探讨，并在新斗杆的设计和制造中刻意加以消除和改善，使新斗杆在吸收原斗杆的优点基础后其结构和工艺更趋于合理，提高了使用寿命。     

基于马尔科夫理论的液压支架姿态监测方法

液压支架是煤矿井下开采和安全支护的主要设备,液压支架的姿态决定了生产过程能否顺利进行。首先针对影响液压支架姿态的关键参数进行解析,并对其进行数学建模,为支架的姿态调整提供了依据,提出了一种基于马尔科夫理论的支架姿态预测方法。该方法可以实现液压支架移架过程中对下一个支护状态相关姿态参数的预测。仿真结果显示,该方法可以提供误差较小的预测结果,为对支架姿态异常的判断提供了参考依据,同时也为液压支架的自适应调整、自动化控制提供了新的方向和启发。     

深海扬矿系统的柔性多体系统动力学仿真

为研究深海扬矿系统动力学特征, 开展了扬矿系统柔性多体系统动力学仿真研究。基于柔性多体系统动力学理论, 提出了深海扬矿管道柔性多体建模方法。对经典的梁受迫振动问题进行了动力学仿真并与解析解进行了对比, 验证了方法的正确性。针对实验室模拟系统建立了深海扬矿系统柔性多体系统动力学模型并进行了动力学仿真研究, 结果表明管道形态、应力等仿真结果与实验结果符合较好。本研究可为深海扬矿系统动力学研究提供参考和依据。     

三角煤柱综采旋转加架开采技术

为回采不规则煤柱,综采工作面需进行调斜和旋转回采,而旋转回采工艺技术一直是综采的难点之一。介绍了大倾角综采旋转加架开采技术,对不规则工作面三角煤柱全部进行了回采,摒弃了通过施工改造巷等长旋转开采三角煤柱的常规方法(丢失小三角煤柱)。通过对胶带巷运输系统进行改造,解决了旋转回采后收尾期间由于巷道与工作面呈50°的夹角造成工作面无法推进的技术难题。     

基于主营产品的中国矿业上市公司复杂结构关系研究

通过分析主营产品来研究我国矿业上市公司之间的复杂关系结构。研究以矿业上市公司为节点,把两个上市公司之间的主营产品的有重叠关系定义为两个节点有边,否则没有边,并据此按公司所主营产品的共有性构建公司之间关系的复杂网络模型,利用复杂网络理论及分析方法,通过计算网络中的节点度、网络度分布、聚集系数来分析主营产品关系下的网络结构特征。发现了我国矿业上市公司的整体结构关系特点,各个公司在整个行业中所处的地位及各公司之间的相互关联度,反映出其整体关系的复杂性,也揭示了节点与网络中其他节点之间的关系。研究能够帮助矿业公司做出正确的决策与调整,为上市公司在行业中提高竞争与合作起到推动作用,以利于企业快速、有效地向前发展。     

王庄煤矿老区通风系统调整研究

随着煤矿的不断开采,矿井规模日益增大,通风网络日益复杂,王庄矿老区处于残采阶段,西风井担负区域面临着系统调整。针对王庄矿西风井北翼封闭后通风系统存在的问题,为确保王庄矿老区通风系统各用风地点风量充足、通风系统稳定及主要通风机的合理、稳定运转,对矿井进行通风技术测定,建立矿井通风系统网络数据库,提出矿井通风系统调整方案,利用通风网络解算软件对各个方案进行了解算分析,并对各方案进行了对比分析,最后确定了矿井通风系统调整方案。这些措施对满足矿井各个时期用风需要,保证矿井安全、快速、高效生产具有重要的意义,为确保矿井通风运行安全稳定提供理论依据。