基于模糊动态故障树的提升机盘式制动系统可靠性研究

盘式制动系统是矿井提升机安全运行最重要的保障之一,故研究其系统可靠性具有重要的意义。由于提升机盘式制动系统是一个典型的冗余系统,系统故障存在模糊性、动态性和随机性,为提高矿井提升机盘式制动系统的安全可靠性和分析系统故障的因素,运用模糊动态故障树分析方法对矿井提升机盘式制动系统关键的失效模式进行可靠性研究。以盘式制动系统中的TE161型液压站系统作为可靠性研究对象,对盘式制动系统的工作原理、结构以及故障因素进行了分析,根据TE161型液压站系统结构组成的冗余性,构建了盘式制动系统液压站动态故障树模型,引入模糊数学理论,采用三角模糊数来描述动态故障树模型的基本事件的失效率,结合动态故障树分析方法对系统进行可靠性分析,对静态模块采用模糊静态算子求解事件的模糊故障概率,对动态模块采用基于模糊马尔可夫动态算子求解事件的模糊故障概率,综合静态子树和动态子树研究结果,并结合截集水平和扩张原理,得到系统运行104h时顶事件模糊故障概率,系统最可能故障的概率是0.031,结合模糊概率重要度的求解原理,得到系统的基本事件的模糊概率重要度,并对基本事件模糊概率重要度排序分析,得到液压站的关键失效模式以及薄弱环节,为盘式制动系统系统进行故障预防、维护以及液压站设计提供借鉴。     

基于模糊事故树的提升机制动系统失效分析

采用模糊事故树分析法对提升机制动系统失效进行定量分析,得出提升机制动系统失效的模糊概率,以及导致提升机制动系统失效的基本事件的模糊重要度和导致提升机制动系统失效的主要原因。分析的结果对制动系统的日常维护、提高制动系统的可靠性提供了重要依据。     

基于模糊故障树的提升机制动系统安全性分析

详细分析了影响提升机制动性能的主要因素,建立了制动失效故障树。在故障树分析中,引入模糊集合理论,采用三角模糊数描述提升机制动系统事件发生的概率,采用定量分析方法对每个基本事件进行概率重要度分析,得出了影响提升机制动系统性能的关键因素。     

基于T-S故障树的多态系统可靠性分析

为了解决不同故障条件下系统的故障概率,将T-S模糊故障树应用到多态的矿井提升制动系统分析中,使故障树具有处理模糊信息的能力。对于复杂多态的系统,在不同的故障状态下具有不同的故障概率,T-S模糊故障树分析中不需要精确了解系统各部件不同故障程度的故障概率,就能解决系统不确定性问题,从而得到顶事件的失效概率,根据各基本事件的重要度找到系统的薄弱环节,对系统诊断与维修的优先顺序提供了有效的依据,并给出了矿井提升制动系统可靠性分析实例。结果表明:当系统处于严重故障状态时,X1为系统最薄弱环节;当系统处于半故障状态时,X7为系统的最薄弱环节。     

采煤机液压盘式制动器模糊故障树分析

针对采煤机液压盘式制动器制动失效问题进行了分析,根据采煤机液压盘式制动器的结构和工作原理,建立了制动器失效的模糊故障树,运用模糊数方法,计算得出了制动器失效的模糊概率及各底事件的模糊重要度。提出了一些减少制动器失效的措施,分析结果为采煤机液压盘式制动器的保养、维修提供了依据。     

基于共因失效计算模型的支架液压系统可靠性分析

基于同煤国电同忻煤矿8107综放工作面严重冒顶事故原因分析和防治对策,提出支架液压系统共因失效可靠性计算分析方法。结合液压元件条件失效概率的定义,运用统计学方法推导出共因失效离散化计算公式。公式推导过程及应用实践表明:支架液压系统失效概率取决于顶板载荷和液压元件性能各自贡献量。由于二者离散程度不同,在计算分析中,既应考虑二者的相关性,又应对二者区别对待;8107综放工作面单架支架立柱液压系统可靠度为99.6%,但对于有110架综放液压支架串联组成的系统,其整体可靠性较低。     

矿井提升机制动系统安全可靠性分析

制动系统是矿井提升机的重要子系统之一,其安全可靠性直接影响矿井提升机的正常运行和矿井的安全生产。依据制动系统故障树模型阐述了制动系统失效的主要影响因素,建立了制动系统的可靠性框图,重点分析了子系统中盘形制动器的可靠性指标,探讨了安全保护系统和压力弹簧的安全可靠性设计,依据人机工程学理论分析了人的可靠性,提出了制动系统的可靠性维修技术,为矿井提升机制动系统的安全可靠性分析与设计提供理论依据。     

矿用车辆的模糊逻辑控制ABS系统

基于车辆制动力学模型，应用模糊理论，分析了模糊制动过程；根据先验知识与模糊逻辑推理，设计了矿用车辆的模糊逻辑控制的ＡＢＳ系统。     

基于ISM-BN的煤矿瓦斯爆炸风险评判方法及其应用

为有效评估煤矿瓦斯爆炸风险,提出了一种基于解释结构模型（ISM）和贝叶斯网络（BN）的瓦斯爆炸风险评估方法;首先利用扎根理论对65起典型瓦斯爆炸事故案例进行3级编码,提取出13个瓦斯爆炸风险致因因素;其次通过解释结构模型建立贝叶斯网络结构,引入云模型计算贝叶斯网络节点的先验概率和条件概率,并将概率值导入GeNie软件中进行贝叶斯网络参数学习,对煤矿瓦斯爆炸发生可能性进行评价;最后对贝叶斯网络模型进行敏感性分析和诊断推理,分析诱发煤矿瓦斯爆炸的关键致因因素,并提出相应对策措施。以山西某矿为例进行评价方法应用,结果表明：除瓦斯超限和产生点火源2个瓦斯爆炸必要条件之外,煤尘爆炸、通风系统缺陷、瓦斯涌出、机电设备火花、煤自燃、设备失爆、违规爆破等因素是煤矿瓦斯爆炸的关键致因因素,且导致这些关键致因因素发生的深层原因是管理层因素,评价结果与实际情况相符。     

矿井提升机盘式制动器的工作可靠性分析

通过分析盘式闸制动系统的工作可靠性,据此讨论影响制动器工作可靠性的主要因素及制动失效的原因。     

基于改进FRAM模型的煤矿重大事故致因分析

为提高煤矿重大事故致因分析的准确性,通过利用STEP模型对现有的FRAM系统理论模型进行改进来对煤矿重大事故进行致因分析。结果表明,改进后FRAM模型共发现6处导致案例事故发生的关键失效链接,包括下达生产任务和安全生产之间失效连接,维修设备和通风、瓦斯监测之间失效连接等。最后,根据失效连接制定相对应屏障措施来保证对重大事故的控制。     

基于信息融合的隔爆开关永磁机构储能电容失效诊断

针对利用单一判据对隔爆开关永磁机构储能电容进行故障诊断时存在较高的误判率的问题,提出了一种基于信息融合理论的电容失效诊断方法。通过分析储能电容的失效机理,得到其有效的故障特征参数,从而建立了储能电容状态评价的证据体系;为避免经验赋值的主观性,提出了基于模糊熵的最小模糊度优化模型,以此模型求取储能电容诊断模糊系统隶属度函数中的未知参数,并构建基于隶属度的电容状态基本概率分配函数。利用D-S证据合成规则实现多种故障信息的融合,并根据基本概率分配(BPA)决策准则来判断储能电容的状态。根据现场采集的数据,利用这种方法进行了实例分析,得到了其储能电容的当前状态评估结果,分析结果验证了该方法的有效性。     

矿井防尘供水管网失效模糊故障树分析

矿井防尘供水管网作为井下主要防尘设施,其运行可靠性直接影响到除尘效果,分析了引起防尘管网失效的主要因素,建立了防尘管网失效故障树,定性分析该故障树得到了引起管网失效的31个最小割集,应用专家判断和模糊集理论相结合的方法,评估了故障树底事件发生概率的模糊性,并以防尘管网故障树系统中的“启动水锤”这一底事件为例,计算出其模糊失效率为0.001 2,比较各因素的失效率,得出导致管网失效的主要因素依次为第三方破坏、化学腐蚀、杂物堵塞和附属设备失效。     

基于模糊PID的汽车ABS滑模变结构控制系统研究

通过对车辆制动系统建模构造了ABS滑模变结构控制器,在MATLAB仿真平台对车辆进行了基于模糊PID的车辆ABS系统仿真建立,分析了不同负载和不同工况情况下的制动特性。通过分析制动力矩的变化发现相比较其他制动方法,模糊PID控制制动很快且平稳进入稳定制动阶段。     

矿井提升机恒减速制动控制系统的研究

针对国内外在提升机制动控制系统领域的研究现状,分析了制动系统的数学模型,对恒减速制动控制方法进行了大胆的创新,建立了基于减速度的恒减速制动模糊控制器模型,提出了一种新颖的恒减速制动控制方案,试验结果表明模糊控制很适应矿井提升机的恒减速制动的控制。     

基于ANSYS起重机盘式制动器循环制动温度场分析

为探究起重机用盘式制动器因循环工作制动引起的制动盘温升和制动失效事故机理,首先以制动功理论、有限元热机耦合理论推导制动盘温升计算模型,在此基础上利用有限元软件ANSYS建立模型,施加经理论计算得到的制动力矩、时间和比压等边界条件,模拟经6次循环制动引起的制动盘温度场变化。得到每次制动后的温度场分布和经6次制动的温升曲线,并探究不同制动工况对仿真结果的影响,最后以摩擦因数的热衰退为依据对温升曲线进行修正,提出了制动盘饱和温度的概念。研究成果为起重机盘式制动器热衰退的机理探讨、制动失效事故的预防和制动器工作级别的划分提供理论基础,对起重机机构的设计和整机安全防护具有一定的理论参考价值。     

矿机车盘式制动器摩擦热力学研究

针对矿机车制动盘因热裂纹造成的制动失效问题,对机车制动过程中的摩擦热力学计算展开研究。根据摩擦功率法确定出摩擦生热的热流密度,得出热分析的边界条件,分析了热对流与热辐射模型,建立了具有表面径向裂纹的制动盘有限元模型,采用子模型技术对其进行热-结构耦合分析,结果表明,温度变化的最小熵效应明显,裂纹的远心端点在热载荷作用下产生较大的拉应力并引发裂纹扩展。     

提升机制动装置可靠性综合分析

从理论上通过分析盘式制动系统的各个组成部分工作可靠性,讨论了影响制动器工作可靠性的主要因素及制动失效的原因,提出了科学维护保养提升机制动系统的对策,有效地提高可靠性,对确保提升机的安全运行有实际的意义。     

汽车起重机制动时方向稳定性及其ABS模糊控制研究

以汽车起重机制动时方向稳定性及其ABS为研究对象,分析了汽车起重机急速刹车时发生甩尾的原因,利用Matlab/Simulink软件建立了ABS的仿真模型,设计了针对ABS的自适应模糊控制器,提出了基于滑移率为控制参数的模糊自适应控制策略,对汽车起重机ABS模糊控制进行了计算机模拟仿真实验。仿真结果表明:自适应模糊控制ABS能自动调节制动力,在防止车轮抱死和减小制动距离方面有明显的作用;滞后时间和制动初始速度等因素对气压ABS效果有影响。可供汽车起重机ABS进一步研发参考。     

矿井通风系统失效可能性评价的群决策方法

为保障井下作业人员安全,对通风系统进行失效分析具有重要意义。针对矿井通风系统的复杂性、不确定性等特点,综合运用直觉模糊集建立通风系统失效可能性分析评价模型;为揭示模糊信息对评价结果的影响机理,采用直觉模糊加权集成算子(IFHGA)集成模糊信息,再借助博弈论确定组合权重;最后通过灵敏度分析比较3种距离算法下综合排序的稳定性,进而合理确定最优方法。结果表明,直觉模糊集对指标分值的处理结果更为准确,可应用于矿井通风系统失效可能性研究。