煤矿液压支架四连杆机构的遗传优化设计

液压支架顶板管理和承受载荷的能力与四连杆机构结构参数的设计有密切关系。以使液压支架顶梁的轨迹为摆幅最小的双纽线或者单调曲线为目标,以遗传算法作为核心算法,对四连杆机构结构参数进行优化设计,并通过ADAMS仿真对液压支架的简化模型进行运动仿真,获得了较理想的结果。     

液压支架四连杆机构优化设计及运动仿真

液压支架的性能与其四连杆机构结构参数的设计有密切关系。以支架升降架时顶梁前端点与煤壁距离的变化量最小为目标,以最小二乘法作为核心算法,通过计算机优选法进行液压支架四连杆机构结构参数的优化设计,并通过ADAMS仿真软件建立液压支架的简化模型对其进行运动仿真,获得了较理想的结果。     

基于Creo运动骨架的液压支架四连杆设计及运动学分析

液压支架四连杆机构在支架设计中起着极其重要的作用。在分析了常用液压支架四连杆设计方法的不足之后,在Creo运动骨架的基础上进行四连杆建模,并对四连杆机构进行动态仿真,从而为液压支架结构设计,受力分析及结构优化奠定了基础。     

液压支架四连杆机构仿真优化

介绍虚拟样机技术特点,利用ADAMS软件建立了液压支架的虚拟样机模型;对其四连杆机构进行动力学仿真分析,并将机构模型作参数化处理;进行优化设计,实现了液压支架四连杆机构设计参数的优化。     

改进的液压支架四连杆机构的优化设计

根据液压支架运动学及力学分析,在满足强度要求的条件下,采用多目标数学模型参数优化的分析方法,对支架四连杆机构进行优化设计。以Visual Basic6.0为平台开发了一套优化软件,实现了液压支架四连杆机构的参数优化设计,并以实例进行了验证,为液压支架的研制和改进提供了参考。     

基于Visual Basic的液压支架四连杆机构的优化设计

四连杆机构是掩护式液压支架与支撑掩护式液压支架最重要的部件之一,通过Visual Basic编程语言,开发了一套液压支架四连杆机构优化程序。通过在设计界面输入液压支架各个设计参数,从而得到四连杆机构的优化结果,大大地缩短了设计周期,提高了设计精度。     

基于弦截法液压支架四连杆机构运动分析

基于液压支架四连杆机构尺寸参数的几何关系,建立了四连杆机构运动方程,采用弦截法对该非线性方程进行迭代求解,采用Matlab软件的GUI图形界面系统,开发了一套四连杆机构运动分析程序,通过人机交互界面将支架尺寸参数输入该系统,实现运动过程实时模拟,该系统可以实现不同尺寸参数下双纽线运动轨迹的直观分析,为液压支架的优化设计提供依据。     

基于Python和ADAMS的液压支架四连杆结构优化及支架整体受力影响分析

为改善液压支架在工作过程中的运动和受力情况,设计过程中对支架的结构和受力进行分析。首先构建四连杆结构运动方程,并在Python程序中设置多变量多条件求解得到多组四连杆结构参数,选取3组参数进行支架建模并运用ADAMS软件进行运动受力仿真分析。在此基础上,对最优四连杆结构支架的立柱倾角进行调节再建模和受力仿真分析。结果表明:液压支架的运动取决于四连杆结构,但受力取决于立柱倾角和四连杆结构等多个因素。为提高支架的使用安全性和顶板支护能力,设计时应综合考虑四连杆结构参数和立柱倾角。     

现代设计方法在液压支架设计中的应用

通过综合分析国内液压支架设计研究现状和发展趋势,提出液压支架现代设计方法,融合计算机科学、材料学、力学等学科以实现液压支架的优化设计.根据矿井资料采用FLAC3D软件对工作面进行模拟分析,得出工作面岩层的合理支护强度,从而确定液压支架的基本参数;基于MATLAB对液压支架四连杆机构进行优化设计,实现在满足支架梁端距和双纽线轨迹等约束条件下四连杆机构质量轻等优化目标;最后采用Pro/E对液压支架进行三维设计并通过ANSYS等有限元软件分析液压支架的受力状况,优化液压支架结构参数和箱体结构件截面.     

基于MATLAB的液压支架四连杆机构优化设计

通过对液压支架设计变量分析,采用MATLAB软件开发了一套液压支架四连杆机构优化设计系统。通过人机交互界面把支架设计变量输入到该系统,实现了对四连杆机构结构尺寸和铰接点坐标的优化设计;优化设计的四连杆机构满足双扭线轨迹曲线偏摆量,并可以降低支架连杆的重量。液压支架四连杆机构优化设计系统代替了人工设计,大大缩短了设计周期,提高了设计精度。     

综机设备智能自动化集成系统的应用研究

通过对新郑煤电公司14205工作面综机设备进行智能自动化系统升级改造,结合生产工艺和设备参数,制定了多设备联动、多层次监测、智能动态调整参数的技术方案。方案主要从液压支架跟随采煤机作业自动化、采煤机割煤高度智能动态化、放煤推溜分组联动、液压泵运动状况动态决策、远程与本地双模式实时监控等技术方面进行研究。工业实践表明,该方案实现了综机设备自动化联动和智能化决策运行2个层次,有效提高了综机设备的工作效率和智能自动化建设,为今后综采工作面智能化推广与应用提供了一定的参考价值。     

2500t液压支架试验台活动梁的有限元分析与设计研究

分析和提出了2 500 t液压支架试验台的设计方案,对其关键部件进行了结构强度及性能分析。利用ANSYS软件获得了2 500 t液压支架试验台活动梁在液压支架最恶劣的加载模式下的应力及应变分布情况。分析结果表明,试验台活动梁在2 500 t压力下各种工况受力均在安全范围内。     

液压支架辅助分析与设计

介绍了一种液压支架辅助分析与设计方法,并应用VB语言编写了液压支架辅助设计程序,可进行四连杆机构的优化设计和液压支架框架结构的运动学、动力学等特性的分析计算,得出四连杆机构的最优解和液压支架的详细特征参数。在液压支架设计中为设计者提供必要的参考依据,提高设计效率,缩短设计周期。     

基于Pro/E的薄煤层液压支架设计与实现

我国薄煤层开采中一直存在采高低、设备移动困难、工作面环境差、投入产出比低、经济效益小等问题。在薄煤层液压支架设计中采用Pro/E能够优化设计环境,对薄煤层液压支架处于各种状态的动态参数进行快速确定,提高结果的准确性和可视化程度,便于设计人员随时修改设计参数,调整设计方案,缩短研发周期,降低研发成本。将会对基于Pro/E的薄煤层液压支架设计与实现作详细探讨。     

液压支架内部参数设计的原则

液压支架作为综采工作面三机中最重要的设备,其架型结构一旦确定下来之后,影响液压支架使用性能的则是其内部参数。内部参数的确定是液压支架总体设计的主要工作,在液压支架设计中称之为调参数,调参数应当依据一定的原则进行。结合示例的方法对这种调参数的设计原则进行具体阐述,即要求支架双纽线比较合理以及支架连杆受力尽量小,这样才能保证支架在井下工作面自身比较安全,同时又能很好地维护工作面的顶板以及煤壁的片帮问题。     

工作面支护与液压支架技术理论体系

工作面支护是安全高效综采的首要条件,液压支架是综采系统的核心。笔者和其合作团队持续30多年致力于综采工作面支护与液压支架技术理论的研究和实践,建立了综采工作面支护与液压支架技术理论体系框架,提出了液压支架与围岩耦合原理,建立液压支架与围岩耦合模型,分析了液压支架与围岩的强度耦合、刚度耦合和稳定性耦合规律,阐述了液压支架合理工作阻力、临界护帮力和支护系统稳定性控制策略,提出液压支架三维动态优化设计理论和方法,将围岩下沉、断裂等力、力矩以及边界条件的变化通过液压支架骨架模型传递和分解到具体的液压支架结构上,借助三维设计平台动态模拟仿真液压支架与围岩耦合作用的力学特征,优化得出对围岩最优支护效果的液压支架结构参数。提出液压支架系列型谱和工作面支护系统液压支架群组的自组织协同控制方法,将支护系统群组自组织协同控制分解为围岩自适应控制和队列保持推进控制两个控制线程,同步实现群体系统协调控制。建立了工作面支护设备技术标准体系。     

New development of sets equipment technologies for coal mine long-wall face in China

Background of the development and achievement on sets equipment technologies for coal mine longwall face in China was reviewed initially. On the theoretical side, a coupling model of hydraulic support and surrounding rock, support parameters optimization and three-dimensional (3D) dynamic design method were presented. On the practical side, this paper outlined some of practical issues and discussed some relative methods and technologies. In thin seam coal longwall mining, how to lower equipment height is the first problem that should be solved. Roof pressure regularity, control of roof-fall and collapse, and hydraulic support stability were investigated preferentially in 5∼7 m coal seam longwall mining. The application of equipment for longwall mining with 5∼7 m cutting height in China was concluded. The characteristics of full-mechanized top coal caving for extra thick seam coal were presented. The automation of top-caving hydraulic support and relevant equipment have achieved important breakthrough. At the end of this paper, further development of China’s coal industry and longwall mining technologies and equipment were prospected in brief. This paper gives readers a comprehensive understanding of China’s coal mine longwall face equipment technologies. It will give help to other countries on its coal mining development.     

基于ADAMS的6-SPS新型液压支架仿真分析

以6-SPS并联机构液压支架为研究对象,运用三维软件Solidworks进行机构仿真模型建立,基于ADAMS的基本理论,对液压支架的运动学和动力学进行了仿真研究,得到了各构件的运动状态及各构件的位移、速度、加速度的曲线图。并通过与传统型的四连杆机构液压支架进行对比,验证了并联机构液压支架存在的合理性。     

液压提升机的乘坐舒适性分析

液压提升机作为矿山提升或下放物料、人员的主要设备,有必要考虑乘会人员的舒适性。舒适性主要取决于提升机上、下运行的速度曲线。以往速度曲线的设计主要考虑提升机的运行咨效率和安全因素,很少或根本没有考虑乘坐人员的舒适性。依据舒适性对速度曲线的基本要求,通过对液压提升机速度,加、减速度及其变化率的动态分析,探讨了满足舒适性要求对提升机液压系统ξ,ωn等主要参数及输入控制参数的基本要求。