采煤机截割传动系统灵敏度分析与动态优化设计

为研究采煤机在电动机启动与截割阶段的系统动态特性并达到性能优化的目的，建立了采煤机滚筒载荷数学模型，有效模拟了滚筒截割时的受载过程。通过耦合传动轴、轴承支承作用以及行星齿轮传动和直齿轮传动，建立了齿轮传动系统有限元动态模型。基于d、q轴的三相异步电动机数学模型，通过电动机转子动力学方程实现了电动机与传动系统的耦合。以齿轮运动副的最大动态载荷为目标函数，进行了截割传动系统灵敏度分析和动态优化设计，应用直接微分法测试截割传动系统参数对系统动态现象的灵敏度，并基于遗传算法得到了最优动态力下的最佳设计变量。灵敏度分析与优化设计的结合，合理地选择对采煤机截割传动系统反应灵敏的设计参数，极大地缩短了复杂系统的优化时间与设计周期。     

采煤机变速截割传动系统动力学特性分析

为了克服传统采煤机截割传动系统恒速截割的缺点,提出了一种新型采煤机变速截割传动系统。采用集中质量法建立了包括截割电机转子和滚筒的变速截割传动系统平移-扭转耦合动力学模型,给出了模型中动力学参数的计算方法,并采用AMESim分析了该系统的动态特性。结果表明:设计的变速截割传动系统可以实现变频调速,调速时斜坡信号比阶跃信号对传动系统更有利;在阶跃负载下,无论是恒速截割还是变速截割,与传统采煤机截割传动系统相比,变速截割传动系统齿轮副接触力冲击较小。     

冲击式采煤机传动系统的仿真研究

在单自由度机械等效力学模型的基础上，对冲击式采煤机机械传动系统进行了详细分析，建立了冲击式采煤机传动系统动态分析模型，编制了动态仿真软件，通过输入采煤机各种运行状态下的工作参数，对采煤机运行工况进行了仿真，进而对冲击式采煤机传动系统的关键部件的可靠性进行了分析，给出了合理的功率匹配方式，研究表明，使用冲击式采煤，可大大降低采煤机的截割功率，应用该仿真软件，给冲击式采煤机的设计和优化提供了方便，快捷的手段。     

多电机横向布置采煤机截割部传动系统动态仿真

阐述了如何建立多电机横向布置采煤机截割部传动系统的仿真模型并选择了仿真算法；介绍了结合采煤机运行工况编制的实现传动系统动态仿真的DSP程序．     

采煤机截割部传动系统动态分析

为提高采煤机的可靠性,缩短其开发周期,降低设计成本,采用虚拟样机常用软件ADAMS与三维建模软件Pro/E,对采煤机截割部传动系统进行动态仿真分析,在设计阶段找出其中的薄弱环节,并进行调整、改进,对提高采煤机的动态性能及市场竞争力具有较高的实用价值。     

基于轻量化的采煤机摇臂动态设计新方法

针对目前采煤机摇臂普遍存在的经验设计及过设计问题,基于商用有限元软件,建立MG500/1180-WD采煤机摇臂有限元模型,利用Lanczos法提取低阶模态。通过试验模态分析,以固有频率一致性作为判定指标,对摇臂有限元模型合理性进行验证。考虑摇臂内部齿轮传动系统啮合谐波频率成分,对摇臂进行区间频率谐响应分析。以壁厚为设计变量,以动态特性改善及轻量化为原则,提出摇臂结构改进方案。结果表明:采煤机摇臂主要振动形式为电动机壳体及行星头的弯曲扭转振动;摇臂过设计主要集中于壳体中部;在满足内部传动系统安装位置要求下,首先满足轻量化及良好动态特性要求,后对采煤机进行强度刚度校核及疲劳分析。本研究可为采煤机摇臂动态设计提供依据。     

薄煤层采煤机截割部齿轮疲劳可靠性分析

截割部齿轮作为采煤机传动系统的重要机构,其疲劳可靠性对采煤机的可靠性和综采工作面的效率有着重要的影响.构建采煤机截割部的虚拟样机仿真平台,加载螺旋滚筒瞬时动态载荷,得到齿轮副的接触力动态载荷.利用有限元软件ANSYS和疲劳耐久性分析软件FE-SAFE分析得到齿轮副的最大等效应力为550.481 MPa,最低循环寿命为1...     

薄煤层采煤机截割部传动系统动态特性研究

为了增强采煤机截割部传动系统的抗振能力,延长其传动系统的使用寿命,采用Pro/E软件对其进行三维实体建模和虚拟装配,在ADAMS软件中建立了截割部的虚拟样机模型并对其进行动态仿真分析。对采煤机截割部传动系统进行了传动比验证,误差在5%以内;分别采用恒扭矩加载方式和复杂扭矩加载方式,分析了截割部的输出时域曲线和频域曲线,得到了不同加载方式对输出特性的影响。     

基于ANSYS的采煤机摇臂传动系统可靠性分析

对采煤机摇臂传动系统中的齿轮对进行非线性动力学分析,采用有限元软件ANSYS模拟实际工况下传动系统中的齿轮啮合情况,以获取齿轮的应力应变分布图,提取出传动系统中的危险部位的应力谱,通过应力谱分析齿轮的疲劳可靠性,依据可靠性分析原理,基于MATLAB软件对采煤机摇臂传动系统的疲劳可靠性进行分析,并对比其他几种可靠性分析方法并结合实验结果,表明通过疲劳可靠性分析优化设计采煤机摇臂传动系统是一种可靠、实用的优化设计法。     

采煤机摇臂传动系统可靠性稳健优化设计

采煤机摇臂传动系统为采煤机的关键动力传递部件。以MG300/700-WD型采煤机摇臂传动系统为研究对象,根据实际工况建立了系统的有限元模型,利用Matlab软件对传动系统进行了非线性动力学特性分析,得到了系统危险部位的应力谱。在此基础上对摇臂传动系统进行了疲劳分析,建立了摇臂传动系统疲劳寿命可靠性模型。依据可靠性理论,采用四阶矩法对摇臂传动系统进行可靠性及可靠性灵敏度分析,分析了系统结构参数对系统可靠性的影响程度。对于摇臂传动系统疲劳寿命敏感的结构参数,进行了可靠性稳健优化设计,与单目标优化方法进行对比,并针对优化结果使用蒙特卡洛模拟的方法对可靠性进行了验证。结果表明,对采煤机摇臂传动系统进行可靠性稳健优化设计是一种实用、有效的方法。     

基于SolidWorks与ADAMS的掘进机截割部传动系统动态特性分析

利用SolidWorks软件建立掘进机截割部传动系统各主要传动件扭转振动模型,运用ADAMS软件对掘进机截割部传动系统扭转模型进行动态仿真分析,为改善其动态特性提供了理论依据及参考。     

露天煤矿自动传送装置动态性能研究

采用目前方法对自动传输装置的动态性能进行研究时,没有构建传送装置的动力学模型,导致动态性能研究结果的精度较低,针对该问题提出了露天煤矿自动传送装置动态性能研究方法。分析了露天煤矿自动传送装置的启动,计算了弹性波在装置中的传播速度,并对自动传送装置的动荷载进行了分析。根据分析结果构建了露天煤矿自动传送装置的动力学模型,并设置了边界条件,利用动力学模型对露天煤矿自动传送装置的动态性能进行研究,提高了研究结果的精度。     

动静加载下组合煤岩的应力波传播机制与能量耗散

运用改进的霍普金森压杆,在波动力学理论的基础上,研究动静载下煤岩结构的应力波传播机制与能量耗散,分析应力波幅值和静载对煤岩组合体中应力波的波形、透射系数、反射系数和能量耗散的影响规律。研究结果表明:应力波幅值和静载明显的影响组合煤岩中应力波的传播性质;并且煤岩组合结构初始处于弹性与塑性状态的透射、反射系数随动载的变化规律是不同的。动载能量耗散随应力波幅值的增大而增大,随着静载的增大呈现先增大后减小的趋势。同时注意到组合煤岩在静载在0.50~0.75动载耗散能量迅速降低,并且组合加载下煤岩结构的破坏失稳可分为两种形式,包括动载主导和动载诱发,分别以动载和静载为主要能量源。由静载对应力波传播机制和能量耗散的影响可知,埋深不同或距离采掘空间的远近不同,应力波传播机制和能量耗散是不同的。     

JHB450型矿用绞车传动系统的动态特性研究

利用Pro/E软件对JHB450型矿用绞车的减速器进行建模,通过ADAMS软件对齿轮传动系统进行了动力学分析;利用ANSYS有限元分析软件对减速器箱体进行了模态分析,并对比了齿轮系统的动态特性,得出减速器动态特性是合理的。实现了用虚拟样机代替实际样机进行验证设计,提高了设计质量和效率。     

冲击矿压的静动叠加失稳机制和发生模式

基于静动叠加冲击矿压的黏弹脆性体突变模型和黏弹性介质中震动波的传播规律,研究了煤体静动叠加冲击失稳机制,结合实例分析了静动叠加冲击矿压的2种基本发生模式:高静载低动载模式和高静载高动载模式,讨论了震动波频率、结构弱面刚度等因素对震动波传递的影响。认为高静载低动载模式和高静载高动载模式能够揭示两类典型的冲击过程;震动动载形成的瞬时动应力增量与静载蠕变阶段的静应力叠加使煤体满足临界条件而发生冲击失稳;震动波传递不仅随弱面的力学性质劣化而弱化,且随震动波的物理特性变化如频率的增大和波幅的降低而弱化。研究结果能为冲击矿压监测和防治提供指导。     

总惯性矩可变电气传动系统动态特性的优化

介绍了以挖掘机为模型的电气传动系统当中 ,三相异步电动机的转动惯量可变时 ,对传动系统的动态性能进行优化的方法 ,这对改善传动系统的性能 ,具有重要的意义。     

采煤机摇臂减速箱齿轮传动系统动力学仿真

为了分析采煤机摇臂减速箱齿轮动态啮合力及其振动特性,首先运用UG5.0建模软件建立齿轮传动系统三维模型并将其导入ADAMS软件中,在ADAMS环境下建立齿轮传动系统动力学仿真模型,对模型设置接触参数。利用井下实测电流计算出采煤机截5轴齿轮所受截割扭矩并在该环境中加载于截5轴齿轮上,对模型进行动力学仿真并进行结果分析,得出各级齿轮受到的啮合力及其运动状态。     

贪婪算法在露天煤矿电铲动态称重系统的应用

为了延长数据传输网络生命时间,提升动态称重效果,研究了贪婪算法设计露天煤矿电铲动态称重系统。通过力传感器与角度传感器等,采集露天煤矿电铲动态称重数据。利用信号处理电路滤除采集数据内部噪声,以输出接口方式,传输处理后的数据至无线通信模块;利用近似贪婪算法,优化数据传输距离,延长网络生命时间。通过单片机控制力传感器与角度传感器等传感器采集数据,根据计算机处理结果实现限位报警。利用计算机处理单片机接收数据,获取电铲动态称重数据并在LCD显示器上显示。该系统可有效采集电铲回转时的应力值,在不同网络环数时,数据传输的网络生命时间较长、比率较高,数据传输效果较好。系统可精准动态称重,有效呈现动态称重结果。     

矿山动态协同作业场景无线通信关键技术

随着智能化装备和工业机器人技术的发展,矿山开采过程逐渐趋向无人/少人化,亟需解决数据的高效连续传输问题,如矿山动态协同作业场景下大量的数据采集和传输、多样的用户设备接入以及低时延的控制操作等。深入剖析了矿山动态协同作业场景的通信技术需求、矿山无线通信技术的应用现状与发展趋势,分析了当前矿山无线通信的关键技术瓶颈、相关解决方案及其应用效果。得出分布式多源、多目标动态业务的激增及其并发式的传输是矿山高可靠、低时延多业务交互协同网络所面临的最大问题。如何利用矿山用户、设备群体的协同作业特点和对应的动态业务属性,有针对性地对通信网络的物理信道、物理资源进行管理和分配,则是从根本上有效优化网络可靠性,提高传输效率的关键。为此,提出了多业务属性驱动的矿山动态协同作业场景无线通信模式:在提取矿山非高斯脉冲干扰特征及无线信道空-时-频域统计特性的基础上,面向作业场景深入挖掘业务特性与物理层传输的内在关联,利用超图匹配、图论、博弈论、非正交多址接入等方法,从信道-链路-业务快速多维匹配的角度解决多用户协同交互传输通信链路和信道的匹配、多跳用户链路匹配、多业务QoS要求与链路匹配等快速匹配问题。