基于双滚筒优化模型的采煤机运动参数优化

目前大多数学者在研究采煤机运动参数优化问题时,普遍采用仅包含一个牵引速度和一个滚筒转速的单滚筒优化模型,但由于双滚筒采煤机两侧滚筒受力情况及截割状态不完全相同,由单滚筒模型所得结果并不完全适用于双滚筒采煤机。本文以某型双滚筒采煤机为研究对象,以牵引速度和左、右滚筒转速三个运动参数作为设计变量,建立了双滚筒运动参数优化模型;利用遗传算法(GA)对双滚筒采煤机运动参数进行优化,并将最优参数下的截割性能与工业参数下的截割性能进行了对比,结果表明最优运动参数下的截割性能更优;对单、双滚筒两种优化模型下的优化结果进行了对比分析,结果显示双滚筒模型优化后的综合截割性能较单滚筒模型优化提高了16.35%,表明双滚筒优化模型下的截割表现更优。     

采煤机滚筒优化设计

基于模型试验原理 ,作者对采煤滚筒参数进行了优化 ,并开发了用于手煤机滚筒优化设计的软件。将模型试验与优化理论结合 ,使采煤滚筒的分析、设计更为有效。     

带式输送机滚筒主要技术参数计算方法研究

以带式输送机滚筒的结构特点为基础,建立滚筒体的力学模型,探讨滚筒接盘间距、滚筒轴平均直径和滚筒体壁厚的设计计算方法.从减小滚筒体和滚筒轴弯矩的角度考虑,滚筒的接盘间距是滚筒设计的最重要参数,它存在着能够使滚筒重量最小的最佳值,并对滚筒轴直径和滚筒壁厚有显著影响.采用材料力学与弹性力学相结合的方法计算滚筒壁厚,概念清楚,在目前条件下是一种行之有效的实用算法.     

基于封闭差动行星齿轮的内置式传动滚筒的设计

为了解决外置式传动滚筒轴向尺寸大、噪声大、形体笨重等问题,设计了一种新型内置式传动滚筒.该传动滚筒以封闭差动行星齿轮机构为传动装置,将电动机置于传动滚筒外,两者通过锥齿轮相连.应用三维软件SolidWorks绘制了传动滚筒各零件图和三维装配图.     

前传滚筒动平衡技术研究及结构修改预测

针对北人集团所生产的新型印刷机Ｎ３００的前传纸滚筒所存在的动平衡性能差的问题,进行了动平衡技术研究以及结构修改预测．针对该滚筒的不平衡量较大,进行手工调节费时费力等缺陷进行了分析、计算,得到了该滚筒的不平衡量的数据．又根据此数据对该滚筒提出了修改方案,并且通过理论计算证明了在新方案中滚筒的动平衡性能比原来有了较大的提高,效果良好．     

地面找平机器人的设计与仿真

为了解决建筑地面找平施工效率低、自动化程度低等问题,研究分析了国内外自动找平方法与装备.设计了一种基于旋转滚筒的找平机器人,分析了该找平机器人的工作原理及施工工艺.运用离散元法建立了混凝土的颗粒模型与机器人滚筒同混凝土颗粒间的接触模型.设计了仿真实验,通过仿真分别分析直角型底面滚筒、倒角型底面滚筒和叶轮型底面滚筒,在不同转速下对地面找平质量的影响.结果表明:采用以240 r/min旋转的倒角型底面滚筒,机器人找平混凝土表面的轮廓偏差为3 mm,基本满足建筑施工中对于地面找平的验收要求.     

采煤机螺旋滚筒结构参数的模糊优化设计

运用模糊理论对采煤机螺旋滚筒结构参数进行了优化设计。选择螺旋滚筒装煤生产率作为优化设计的目标,建立了其数学模型并确定了设计变量。通过选取煤壁破碎模式、滚筒工作转速、叶片螺旋升角等作为约束条件,讨论了其隶属函数。运用最优化水平截集法将采煤机滚筒结构参数的模糊优化问题转化为非模糊优化问题,建立了非模糊优化数学模型,再按普通的优化设计问题进行求解,使滚筒参数的设计结果更能符合工作实际,从而提高采煤机的工作效率。     

采煤机滚筒优化设计

基于模型试验原理,作者对采煤滚筒参数进行了优化,并开发了用于手煤机滚筒优化设计的软件。将模型试验与优化理论结合,使采煤滚筒的分析、设计更为有效。     

采煤机新型螺旋滚筒装煤生产率的计算

本文根据采煤机螺旋滚筒装煤过程的特点，提出新型螺旋滚筒结构的设计问题，写出了新型螺旋滚筒装煤生产率的计算公式。通过对基本参数相同的两种滚筒具体实例计算比较，表明新型螺旋滚筒的装煤生产率明显优于原传统结构的螺旋滚筒。     

煤矿带式输送机双驱动理论与设计研究

针对水平运载的煤矿带式输送机头部双滚筒与头尾单滚筒两种双驱设计方式进行了理论计算与分析,结果表明：在运行条件相同的情况下,采用最大限度利用驱动滚筒围包角设计计算时,头尾单滚筒驱动方式计算得到的输送带最大张力值相对要小;采用等功率配比设计计算时,两种驱动方式在等功率配比2∶1情况下围包角利用率均达到最大,且滚筒摩擦系数μ≥0．15时,头尾单滚筒驱动方式计算得到的输送带最大张力值相对要小,通过工程案例计算,进一步验证了理论推导的正确性。     

多因素影响下的螺旋滚筒装煤性能研究

为研究螺旋滚筒在多种因素影响下的装煤性能,以离散元理论为基础,对装煤过程中煤炭颗粒的运动及其接触动力学模型进行分析,基于煤样性质测试结果并结合莫尔-库伦理论,对煤壁中煤炭颗粒接触刚度及接触阻尼等相关参数进行设置,建立了螺旋滚筒与煤壁的离散元耦合模型。通过对煤炭颗粒质量进行统计,得到螺旋滚筒装煤率的变化规律。基于正交试验分析不同因素对滚筒装煤性能的影响权重,其中螺旋升角对装煤率的影响最大,滚筒转速对装煤率的影响最小。采用变升角叶片的螺旋滚筒,由于叶片在螺旋滚筒端部升角的增加,包络区域内颗粒更易流出,螺旋滚筒的输送能力能够大幅提高。研究结果为螺旋滚筒的结构优化及其装煤性能提高提供了一种新的方法和手段。     

不同离心率下椭圆形滚筒内二组元颗粒混合

基于离散单元理论,以二组元粒径颗粒在滚筒内的分离指数(Is)作为混合评价指标,对不同离心率下的椭圆形滚筒内颗粒混合过程进行数值模拟,并用实验结果进行对照与分析。模拟结果与实验结果吻合较好,得出了不同离心率下椭圆形滚筒内颗粒的混合状态以及在混合过程中滚筒内颗粒的运动规律。结果表明,在椭圆形滚筒滚动过程中,由于颗粒速度不同会形成两种区域,即滑动层颗粒混合区域和相对静止区域,在一定时间范围内,颗粒经过相对静止区域的次数越少,混合效果越好。随着椭圆形滚筒离心率增加,颗粒经过相对静止区域的次数降低,混合质量提高,所以在一定范围内增加椭圆形滚筒离心率,会提高颗粒混合质量。对颗粒在滚筒内运动规律进行研究,可以为滚筒内颗粒混合的最佳工况提供理论依据。     

采煤机新型变升角工作机构的理论研究

本文根据采煤机螺旋滚筒装煤过程中的特点，分析了现有滚筒存在的主要问题，给出了新型螺旋滚筒的具体结构形式，以及重要参数的确定过程。     

滚筒结构参数对粉尘爆炸率的影响

通过假设与简化,建立了采煤工作面粉尘爆炸率与采煤机滚筒设计参数间关系的数学模型。以国产某型滚筒式采煤机为例,采用计算机模拟的方法得到了采煤机滚筒直径、螺旋叶片头数与粉尘爆炸率之间的关系曲线。通过分析,确定了各参数对粉尘爆炸率的影响,为预测不同结构滚筒参数的采煤机对粉尘爆炸率的影响,完善采煤机工作性能的评价体系,改进滚筒设计,减小采煤机的截割粉尘．降低粉尘爆炸率．提高煤炭生产的安全性提供理论依据．     

滚筒渣与热闷渣基础性能研究

为实现钢渣的高效资源化利用,采用X射线荧光光谱（XRF）、X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、粒径分布、安定性、易磨性等检测方法研究了滚筒法、热闷法处理工艺对钢渣基础性能的影响. 研究表明:滚筒渣和热闷渣的主要化学成分和物相组成相差不大,滚筒渣中硅酸二钙(C₂S)、硅酸三钙(C₃S)和铁酸二钙(C₂F)的质量分数较大,且可以较明显的观察到金属铁粒; 与热闷渣相比,滚筒渣中CaO质量分数较大,而 f-CaO质量分数较少.在2.0 MPa饱和蒸汽下进行压蒸试验发现,在相同粒径范围内,滚筒渣的安定性指数普遍大于热闷渣,安定性优异. 采用水泥试验小磨进行粉磨,得到比表面积随粉磨时间延长的特征曲线. 结果发现,在相同的粉磨时间内,滚筒渣的比表面积均小于热闷渣的比表面积,当粉磨时间超过70 min时,滚筒渣的粉磨效率趋于平缓,而热闷渣继续粉磨到110 min时,比表面积增加15.67%,因此滚筒渣的易磨性较差.粒度筛分与压碎值测定试验结果显示,滚筒渣的粒径大部分集中在3~5 mm,热闷渣主要集中在3~10 mm且粒度分布较均匀; 滚筒渣和热闷渣粗细骨料的压碎值均达到Ⅰ类粗细骨料技术指标,可直接用作粗细骨料.     

逆流转子再生机基本参数的确定及应用

逆流转子再生机由相向转动的滚筒、转子和传动系统组成.当旧砂进入再生机后,在滚筒的作用下,砂子被举升到一定的高度后靠重力下落,然后砂子被和滚筒逆向回转的转子承接并高速抛出,在此过程中通过砂子和转子、砂子和滚筒以及砂子和砂子之间的相互碰撞和搓擦,旧砂表面的粘结剂膜被去除,砂子获得了再生.其中滚筒速度和转子速度是逆流转子再生机的两个主要参数,本文中介绍了如何确定这两个参数.利用此再生机对粘土旧砂进行再生实验,并和负压流化床微粉分离装置配合,测得粘土旧砂经过三次再生后,再生砂的含泥量低于同种新砂.     

基于Fluent的水冷滚筒流场数值模拟与设计

水冷滚筒作为电解铅阴极板制备的核心部件之一,其内部冷却水的流场分布直接决定电解铅阴极板的结板厚度和均匀度。为准确掌握滚筒内流场分布状况,运用计算流体力学软件Fluent的多坐标参考系对水冷滚筒内部的流场进行三维模拟,直观地显示水冷滚筒内部的流场特性和流动状态。通过对不同的出水孔孔径得到的流场进行对比,确定最优孔径。设计出的水冷滚筒样机性能通过了现场试验,电解铅阴极板的结板厚度与均匀度均满足生产要求。     

滚筒冷渣机的研究、设计和故障对策

文章总结了滚筒冷渣机发展过程中出现的主要研究成果和技术错误,阐述了以实验室研究和工业实践为依据的滚筒冷渣机关键尺寸的设计准则,并对滚筒冷渣机研究设计中出现的故障提出了对策.     

连续油管的力学行为研究

连续油管以其不同于常规钻杆和油管的材质、作业工艺与装备,有着不可替代的优势,使其在钻井、采油等应用领域得到了飞速发展,与连续油管作业工艺相关的力学问题的研究也在迅速跟进.连续油管向滚筒上缠绕的过程属于弹塑性的拉弯大变形问题,通过虚功形式的动力学普遍方程,得到将连续油管缠绕于滚筒时需要施加在滚筒上的扭矩和驱动液马达的输出功率,发现作用在滚筒上的扭矩与连续油管所受的轴向拉力之间近似呈线性关系.利用弹塑性理论分析了缠绕在滚筒上的连续油管在卸除拉力和弯矩后的力学行为,证明了连续油管在弹塑性卸载过程中不会发生反向屈曲,而且拉力的作用有助于减小回弹,卸载回弹后连续油管的曲率半径随着拉力的增大而单调下降.因此连续油管缠绕上滚筒后一直要保持弯矩,以避免回弹乱管.     

滚筒式采煤机滚筒载荷谱的模拟分析与研究

根据单个截齿的受力模型和计算公式,建立了采煤机滚筒力矩模型和载荷波动模型。在此基础上,利用MATLAB编写了截割面积最大和波动系数最小时,转角与截齿力的关系程序和转角与力矩的关系程序,并对某型号采煤机滚筒进行了载荷模型的模拟和分析,分别得到了截割面积最大和波动系数最小时的滚筒转速;牵引速度和三向力的波动系数,为滚筒设计和实际使用提供理论依据。