基于刚柔耦合的锚杆钻车偏载性能分析

为考虑偏载工况下举升四连杆自身柔性对整机稳定性的影响,利用刚柔耦合分析技术将有限元与多体动力学技术相结合,将履带式液压锚杆钻车四连杆举升机构进行了柔性化,并对柔性连接的刚度参数进行了详细的理论计算,据此建立了合理的整机动力学模型。计算结果表明,偏载工况下左右侧油缸力差值达到了107.8 kN,连杆柔性不可忽略。求解得到的锚杆钻车机构的运动学、动力学的性能参数,为各个部件的强度和耐久性分析提供了边界条件和预测数据。     

基于刚柔多体动力学的铲运机偏载工况举升臂的强度分析

针对多刚体动力学对偏载工况下铲运机计算困难的特点,提出采用以刚柔混合的多体动力学仿真来计算举升臂强度的思路。建模过程中,考虑到举升臂为柔性体,在ADAMS环境下进行刚柔混合动力学建模以获取更准确的载荷数据。并且,为了使2个举升油缸具有相同的举升力,根据杠杆原理对双油缸举升机构进行了简化。运用ANSYS对举升臂进行有限元分析并获得其应力分布状况。这为铲运机的改进设计提供了参考,同时也为同类产品的设计开发提供了一种有效途径。     

双伸缩臂装载机工作装置仿真分析

为了精确合理地设计双伸缩臂装载机工作装置,借助机械系统动力学分析软件ADAMS对装载机工作装置模型进行了运动学和动力学仿真。通过对工作装置建模和载荷分配,实现了双伸缩臂装载机提臂掘起和满载举升2种工况的仿真。根据仿真结果,分析了举升液压缸在这2种工况下的受力情况。为验证仿真的可靠性,对举升液压缸在上述2种工况下的受力情况进行了常规方法的计算校核,计算表明仿真结果是正确的。     

CYE-2井下装载机举升臂有限元分析研究

根据CYE-2井下装载机的工况和工作特点,对工作装置关键结构件举升臂进行受力分析,得到举升臂正载最大受力工况下各铰点位置的载荷情况,然后在ANSYS中建立举升臂的有限元计算模型,经过有限元求解,得到举升臂的有限元分析云图,验证了举升臂在极限工况下结构强度符合设计要求,针对应力集中和结构薄弱部位,提出改进意见,为进一步优化设计提供参考依据。     

钻锚机钻臂动力学仿真分析

基于多体系统动力学理论,建立某型号钻锚机钻臂的动力学模型,应用LMS Virtual.Lab Motion多体动力学仿真模块对钻臂进行了钻进工况下的动力学仿真分析。将钻臂中的拖板作为钻臂多体系统中的柔性体进行了刚柔耦合仿真分析,得出拖板的应力变化规律,实现拖板结构的优化;应用LMS Virtual.Lab AMEsim液压仿真模块联合Motion中的多体动力学模型对钻臂进行机液耦合仿真分析,结果表明,在钻进工况下钻臂主、副给进油缸进出口压力与速度波动在合理范围之内;仿真环境中,钻锚机钻臂举升平稳,钻进正常。仿真分析有效评价了钻锚机钻臂系统动力学特性,为钻臂结构的优化设计提供了参考。     

转载机机头部安装专用爬梯的举升机构研究

介绍了转载机机头部安装专用爬梯的结构组成。针对该专用爬梯举升油缸设计空间狭小问题,研制了一套举升机构,应用动力学仿真软件建立了举升机构仿真运动模型,计算出了主要零部件各铰接点受力状态,并用有限元分析方法对主要零部件进行强度校核。计算结果表明,应用举升机构的专用爬梯能够满足井下工况的使用要求。     

基于ADAMS的矿用车举升机构仿真研究

针对在卸载工况下矿用车举升机构各关键点的受力难以精确测量的实际问题,以多体系统动力学的理论为基础,综合运用建模软件Pro/E、仿真软件ADAMS对某矿用车举升机构进行动力学建模及卸载工况下的动态仿真。研究结果表明:建立与实际相符合的虚拟样机模型,通过仿真分析获得在卸载工况下举升机构动力学分析的精确数据,为矿用车举升机构的优化设计提供依据。     

大型矿用自卸车液压举升系统仿真与试验分析

举升迅速及平稳是矿用自卸车最基本的性能要求。以某220 t矿用自卸车的液压举升系统为研究对象,分析了插装阀组控制的液压举升系统的工作原理和特点。对系统的主要组成元件进行动力学建模,并利用AMESim软件进行仿真,完成了对举升系统的举升时间和举升压力等关键参数的分析。对实车在满载和超载工况下举升试验数据的分析表明,所建立仿真模型具有较好的准确性。结果表明,该矿用自卸车的液压举升系统满足设计要求。该仿真模型为液压举升系统故障机理的研究提供了理论基础。     

装载机工作装置的可靠性分析

为了研究动臂在偏载情形下的作业可靠度,建立了轮式装载机931A-C动臂的有限元计算模型,在静载水平插入和垂直掘起工况下对动臂进行了强度和刚度分析,在此基础上,应用蒙特卡洛法对其进行了灵敏度分析。     

刮板输送机链传动系统动力学建模与仿真分析

为研究刮板输送机链传动系统的动力学性能,建立了链传动系统的动力学模型。该模型主要考虑了链轮、链环、槽和刮板等主要零部件的质量、惯量和几何参数,并采用接触副描述各零部件之间的相互作用关系。在额定输出功率工况下利用所建模型进行动力学仿真,得到了链轮和链环的动态载荷,为链轮齿形优化、关键零部件强度校核及疲劳寿命预测提供了准确的边界条件。     

铲运机液压蓄能转向系统动态特性仿真研究

常见的铲运机液压动力转向系统有恒压变量泵配蓄能器供油、大流量齿轮泵和优先阀供油和齿轮泵供油的液压转向系统，以及负荷传感、转阀式、流量放大器液压转向系统6种。就其使用的转向控制机构不外乎转向控制阀和转阀式两种类型。流量放大器是     

基于ADAMS的大型地下铲运机动力学仿真及试验研究

本文以某大型地下铲运机为研究对象,基于PROE三维设计软件完成了某大型地下铲运机新产品开发,利用ADAMS动力学仿真软件对开发的铲运机性能进行动力学仿真分析,获得了铲运机的转向曲线和刹车距离曲线,验证了模型的准确性。优化设计后完成研制,并进行了性能测试试验,试验结果验证了产品的安全性和可靠性。该方法极大的缩短了设计周期,提高了产品的性能,具有重要的研究意义和工程应用价值。     

地下铲运机整机结构强度分析及实验研究

建立了地下铲运机整机结构有限元模型,提出铰销、油缸、轮胎及边界条件的模拟方法。进行了ACY-2型地下铲运机整机结构强度实验,验证了整机有限元模型的正确性。同时根据此模型对3种工况下铲运机的结构强度进行了分析。结果表明,铲斗插入料堆正常作业的牵引工况下,铲运机结构满足强度要求;而后轮离地和前轮离地两种极限工况是危险工况。     

Development of a Markov model for production performance optimisation. Application for semi-automatic and manual LHD machines in underground mines

This paper compares three ways to operate a load haul dump (LHD) machine, manual operation, automatic operation (fleet operation) and semi-automatic operation, to find the best operating mode. In a fault tree analysis, different failures are classified and analysed, but the way to recover from certain states is not accounted for, which is something a Markov model can handle. The paper is based on the analysis of real data from an underground mine. A Markov model has been built for mining application and it is shown that a semi-automatic LHD has the highest probability of being in a productive state since it has the advantage of changing operating modes (manual and automatic) depending on the need and situation. Hence, the semi-automatic LHD is the best choice from an operational point of view. The paper fills a gap in the literature on manual vs. automatically operated LHDs by providing a new way of evaluating the operating mode of LHDs using Markov modelling, while considering the operating environment.     

基于改进蚁群算法的智能铲运机全局路径规划

以矿井GIS地图为基础建立环境栅格模型,结合改进蚁群算法对智能铲运机在井下环境中的全局路径规划问题进行求解。对基本蚁群算法存在的问题进行改进,分别从路径选择规则、全局信息素更新规则和局部信息素更新规则三方面进行优化。通过仿真实验验证该改进蚁群算法的有效性,并与基本蚁群算法进行比较,结果表明,改进蚁群算法具有较好的稳定性和全局最优性,而且收敛速度较快。该算法可根据已知巷道环境地图得到铲运机的最优路径,有利于智能铲运机的高效工作。     

基于能量流分析的新能源地下铲运机能耗优化研究

能量流分析是一种分析车辆能量消耗的重要手段,是车辆能耗优化的基础。新能源电池地下铲运机是新型地下矿用设备,对其能量流动与各部件能耗效率研究较少。探究其井下作业的能量损耗是延长其续航时间的研究重点。本文首次将能量流分析方法应用于新能源铲运机的能耗分析,建立了能量流模型,根据电池温度与铲运机工况设计试验分组并进行工况测试,采集测试数据并基于能量流分析方法对测试结果进行研究。结果表明,新能源铲运机较大的能量损失集中于牵引系统与电池系统。其中驾驶员不适应电驱动操作造成的无效操作与牵引系统控制策略不完善,是导致牵引系统的高能耗的主要因素;电池系统快速充电造成的积温会影响铲运机的能量分配,降低其续航时间。本文通过对牵引系统与电池系统的优化,实现了新能源铲运机的能耗降低13%。研究表明对新能源铲运机进行能量流分析能够直观了解其能量流动与能耗情况,有助于发现高能耗问题并提出优化方向,从而减低能耗,改善能量利用效率,延长续航时间。     

基于虚拟样机的6立方地下铲运机工况研究*

工况分析是车辆总体设计的重要依据,运用ADAMS和 Automation studio软件建立铲运机虚拟样机模型并进行仿真,得到了以功率为特征变量的铲运机循环工况。通过分析可知,6m3地下铲运机峰值功率248.6kW,占总时间的13.7%,循环工况的平均功率仅为峰值功率33%。研究结果为动力系统的匹配设计提供依据。     

铲运机转向动态数学模型

通过铰接车辆转向时的受力分析,推导出了铰接式铲运机车体转向时的动态数学模型,可用于研究整机在加速、制动和转向时的动态特性。同时也建立了该种铲运机转向时横向稳定动态数学模型,可用于研究整机转向时的横向稳定动态特性。这两种数学模型所研究的动态特性均与铲运机的结构参数有关,因而可为铲运机的结构设计和参数确定提供理论依据。     

基于显式有限元法的地下铲运机FOPS研究

为了研究地下铲运机FOPS的抗冲击性能,采用显式有限元法仿真模拟了FOPS受落锤冲击的试验过程。以某地下铲运机为例,首先建立了FOPS和落锤的有限元模型,确定了有限元模型的边界条件及加载方法,然后分析了FOPS受落锤冲击过程中的能量转换关系、冲击变形及应力分布情况。仿真结果表明:FOPS的抗冲击性能满足标准ISO 3449要求,并给出了FOPS的结构改进建议。     

纵轴式掘进机截割时履带的振动力学分析研究

掘进机在截割煤的过程中,受到外界随机动载荷的作用,掘进机的受力情况变得非常复杂,通过建立纵轴式掘进机上下截割时的动力学模型,求解出掘进机在不同工况下的履带振动变化情况,得出掘进机履带在不同工况下的受力仿真曲线,为研究掘进机工作时的动态特性等提供理论依据。