向上倾斜带式输送机卸料轨迹分析与程序设计

应用CEMA算法计算向上倾斜带式输送机的卸料轨迹时,会存在一种特殊情况,其计算出的理论卸料轨迹会与卸料滚筒发生干涉,造成计算结果与实际情况不吻合,结果偏差较大。为解决这一缺陷,基于CEMA算法对带式输送机卸料轨迹进行详细的理论分析,建立向上倾斜带式输送机理论卸料轨迹与卸料滚筒发生干涉的判定公式,推导此特殊情况下的卸料轨迹方程。应用VB.NET和AutoCAD开发卸料轨迹计算和绘图程序,并通过算法修正前后的向上倾斜带式输送机卸料轨迹的对比,验证了新的计算模型的有效性。     

卸载过程的物料运动研究

在物料输送中卸载过程的物料运动是非常复杂的。利用运动学原理分析了物料的受力情况,解析了水平输送、倾斜向上输送和倾斜向下输送3种情况时临界状态发生的条件,确定了输送带以不同角度趋入滚筒时物料被抛出的始点位置和切线角,研究了物料在输送带上的运动状况并得出结论,最后建立卸料轨迹方程,用计算机实现了轨迹线的绘制。     

胶带输送机曲线溜槽结构设计

国家能源集团宁夏煤业有限责任公司石槽村煤矿主井提升胶带至地面洗煤厂101原煤胶带之间的溜槽,是石槽村洗煤厂重要的原煤转运点,存在大块矸石及煤流垂直冲击胶带,溜槽和导料槽锈蚀、磨损严重,密封性差,噪声高,扬尘污染严重,各种管线交错凌乱等问题。提出了一种曲线溜槽结构设计方案,在主井胶带卸料滚筒前方配置可调节接料板,避免煤流直接冲击溜槽;通过调整调节接料板的位置来调整煤流的落料位置,避免因落料位置不居中出现胶带跑偏问题;溜槽最下端采用TIPTOP给料箱结构,使煤流“软着陆”逐步加载胶带上,避免料流过度冲击胶带;在落料点胶带下方布置TIPTOP优质缓冲床,进一步吸收煤流对胶带的冲击,对胶带起到双重保护作用;胶带配置15 m沉降式导料槽,以降低粉尘含量,优化作业空间。实际应用结果表明,胶带输送机机尾未出现撒煤情况;胶带输送机机尾呼吸性粉尘浓度由改造前的3.16 mg/m³左右降到了1.03 mg/m³;胶带输送机机尾噪声强度从100 dB降到了70～75 dB。     

长距输送系统中的力学模型研究与应用

本文通过分析长距离输送系统中胶带输送机的张力特性、负载特性和机械特性,建立了其速度和加速度驱动模型并进行了优化.针对某矿长距离胶带输送机采用变频器调速驱动的实际工程应用,系统采用可编程控制器作为主从控制器,实现了多驱动器之间的协调控制,使胶带输送机在轻载及重载工况下,均能有效控制其柔性负载的软起动/软停车动态过程,实现各驱动之间的功率平衡,降低直接起动/快速停车过程对机械和电气系统的冲击,大大增加了输送系统的安全性和可靠性.     

主胶带输送机远距离集中控制系统

针对五阳煤矿井下主胶带输送机系统采用的各自控制、分散操作 ,造成严重空耗电能和多次造成压胶带输送机事故的问题及其胶带输送距离远的特点 ,选用可编程控制器的远程通信模块 ,通过双芯双绞线来实现主胶带输送机的远距离集中控制、自动操作 ,使输送机的启动和停止程序化 ,减少了输送机空开时间 ;基本杜绝压胶带输送机事故的发生。     

垂直螺旋输送机气固两相流的试验及数值模拟

在试验的基础上,采用欧拉-欧拉双流体模型对垂直螺旋输送机气固两相流动进行了数值模拟,分析了输送过程中的颗粒速度、混合相压力、颗粒体积分数、颗粒填充率和颗粒拟温度的分布。结果表明:颗粒轴向速度受进口和出口影响较大,本文根据轴向速度的分布,将流场分为进口影响区,稳定输送区,出口影响区。在稳定输送区内,颗粒总速度在管壁处较大,由于间隙的存在,颗粒轴向速度在靠近管壁处较小,最大值仅出现在叶片外缘处。混合相压力随着高度的增加而增大,在出口处略大于大气压。随着转速的增加,颗粒填充率减小,颗粒逐渐聚集在管壁和叶片外缘处,单个螺距内且呈V形分布。叶片上的颗粒拟温度沿径向自内向外逐渐增大,靠近管壁处的颗粒拟温度大于流道中的颗粒拟温度,可用颗粒拟温度来表示叶片磨损情况。     

带式输送机煤流量自适应检测方法

针对现有带式输送机煤流量检测方法存在检测精度易受环境影响、实现过程复杂、信息提取耗时较长等问题,提出了一种基于机器视觉的带式输送机煤流量自适应检测方法。首先,采用基于小波变换的融合算法对带式输送机运输煤料原始图像进行增强处理,并采用OTSU算法将增强图像分割为胶带图像和煤料图像;然后,对煤料图像进行空洞填充、轮廓检测和面积计算等处理,获取煤料图像面积信息;最后,采用基于数学建模的煤流量检测算法,通过计算煤料瞬时体积获得煤流量检测值。试验结果表明,该方法平均检测时间约为30ms,检测结果与电子胶带秤测量结果的误差约为5%,满足带式输送机自动调速控制系统对煤流量检测实时性和准确性的要求。     

一种基于遗传算法的空间机械臂避障轨迹规划方法

针对空间机械臂系统的一系列特殊需求,提出了一种空间机械臂轨迹规划方法.假设机械臂在关节空间下存在一条可以用两段高次样条曲线分段描述、满足所有空间机械臂运动特性要求的理想轨迹.这两段样条轨迹之间的连接点参数能够影响两段样条函数在空间中的扭曲形状,从而使机械臂在遵从样条轨迹运动的同时避开所有障碍.首先建立理想轨迹的分段描述方程,将方程中的未知量用与中间点有关的参数进行描述,将不能够确定的中间点相关参数提取出来作为待定参数,从而将空间机械臂轨迹规划问题转变为一个多目标优化求解问题;其次应用遗传算法进行求解,在分析空间机械臂控制需求和障碍的笛卡儿空间描述的基础上,通过加权系数法建立关于笛卡儿空间机械臂末端轨迹长度、关节空间机械臂运动角度、运动过程中关节最大扭矩、机械臂总运动时间和碰撞情况的遗传算法适应度评定函数.最后应用遗传算法在关节空间下规划出一条无碰撞、动力学特性满足裕度要求、轨迹长度和运动时间较短的理想轨迹.另外,上述方法具有拓展性,通过多次分解轨迹求取中间点,能够使机械臂避开非常复杂的障碍.利用该方法在通过C语言建立的空间机械臂仿真平台上进行验证,结果表明该方法稳定、有效,生成的轨迹满足空间机械臂的性能要求.     

埋刮板输送机刮板节距的影响因素分析

针对埋刮板输送机在输送不同物料时存在刮板节距如何确定的问题,以MS型、MC型埋刮板输送机为研究对象,分析了刮板面积、机槽高度与宽度、输送物料等影响因素对刮板节距的影响规律。分析结果表明,相比较而言,输送物料的不同对刮板节距的影响较大。对于MS型埋刮板输送机,在其他因素不变的情况下,刮板节距随着刮板面积的增大而增大,随着机槽宽度与高度的增大而减小;不同的物料由于内摩擦角不同,刮板节距呈现先减小后增大的情况,在25°左右达到最小值。对于MC型埋刮板输送机,当增大刮板宽度时,刮板节距减小;而增大刮板高度时,刮板节距随之增大;当输送内摩擦角为30°的物料时,刮板节距为最小值。     

基于DSM湍流模型的气固圆湍撞击流模拟

采用改进的DSM大涡模型模拟气相湍流流动,采用颗粒轨道模型模拟颗粒运动,在双向耦合气固湍流数理模型基础上,采用蒙特卡洛方法Tanaka模型进行颗粒碰撞计算,取得相同颗粒数量下不同粒径的固体颗粒随湍射流运动对气相射流的调制规律及颗粒弥散规律.结果 表明,较大粒径的颗粒加强了气流刚性,由于颗粒惯性较大,对冲碰撞使颗粒在碰撞滞止点聚集,使流场中颗粒相浓度分布不均;中等粒径的颗粒对气相耗散较小,颗粒受到离心力主导影响,碰撞后仍沿涡的外围扩散;较小粒径的颗粒对气相耗散严重,颗粒跟随性好,大多聚集在涡核内,碰撞后仍随气体向外扩散,在流场中分布均匀.     

定量管物料流量稳定性控制系统改进

为稳定定量管物料的流量控制,通过合理规划光栅的光路限位,优化高中低料位区间,设计多级进料输送带的变频控制系统.根据不同的料位区间设定相应的运转频率,并改进输送带启停逻辑控制,调整变频器加减速时间,降低了输送带启停频次,消除了叶丝主称改进前的频繁轻微断料情况,使物料输送连续、平稳,定量管填充及时,电子皮带秤对物料流量控制...     

The role of negative corona in charged particle dynamics

An improved hybrid numerical algorithm was utilized to simulate the charging properties and trajectory of the particles in an electrostatic precipitator. The corona discharge, migration and charging progress of particles were investigated in different conditions. The error of the traditional model can be reduced relatively and several conclusions can be given that the trajectory of the particles is different when considering corona or not. The electric field force, polarization force of the particles fluctuate with the movement of particles under the influence of the Trichel pulses in negative corona discharge, and the velocity and the charging characteristic of the particle are affected.     

带式输送机集中控制系统改造设计

针对某矿原有的带式输送机控制系统存在各台带式输送机之间沟通不畅,相关人员无法实时了解带式输送机运输系统生产过程的问题,提出了一种带式输送机集中控制系统的改造方案。该系统在不改变原有系统就地控制方式的前提下,以ControlLogix PLC为核心,采用iFIX组态软件采集和监控各台带式输送机数据,实现了调度中心对整个带式输送机运输系统的集中控制功能。实际应用表明,改造后的系统将各个独立的电气控制系统综合集成在一个系统里,加强了各台带式输送机之间的配合,提高了设备的安全性和可靠性。     

传送带偏移检测技术研究及FPGA实现

为了解决送料传送带在运行过程中发生的横向偏移和纵向偏移所导致的材料加工精度降低等问题,设计了一种基于改进的Hough直线检测算法的传送带偏移检测系统。本系统采用FPGA作为处理单元,对CMOS图像传感器拍摄的实际传送带图像进行滤波、边缘检测、二值化等图像的预处理,利用以太网传输方式把预处理后的图像信息传送给上位机,在上位机中进行Hough直线检测算法处理,获得传送带的偏移状态。通过实验,系统能够实时地检测出倾斜角精度最高0.245°的倾斜偏移和横向8个像素的偏移。     

双群分段交换的改进微粒群优化算法研究

针对微粒优化算法在高维复杂函数寻优上容易陷入局部极值的问题,提出了一种双群分段交换的改进微粒群优化算法（TSME-PSO）。算法将群体分成规模相同的两个种群,两分群采用不同的进化模型更新微粒的位置与速度。算法搜索的不同阶段,交换不同数目的微粒,且数量是不断减少的。通过这些方法,可以有效地提高种群多样性,增强微粒寻优活力。仿真实验表明,TSME-PSO算法可以有效逃离局部极值,整体寻优性能良好,优于其他算法。     

LoRa组网技术在胶带运输监控系统中的应用研究

针对胶带运输监控系统缺少无线数据传输通道,无法实现断线后自诊断信息上传、无线传感器接入、断线应急中继通信功能等问题,提出了一种应用于胶带运输监控系统的LoRa无线组网技术方案.针对链式组网结构比较适合胶带运输监控系统多点延伸的特点,采用了LoRa链式组网模式.根据LoRa链式组网传输模式的要求,确定了节点间的数据访问关系,将主机节点与子节点设计为一主多从的传输方式,节点根据相邻关系进行路由规划,组成单层链式网络.为满足数据传输需求,采用巡检应答式通信机制,通信过程遵循规则时序,信道通过时分进行有序利用.根据上述方案,给出了用于胶带运输监控系统的LoRa无线组网传输节点设备软硬件设计,并进行了测试,结果表明:LoRa链式组网模式传输性能可靠稳定,无线发送状态的节点功耗小于300 m W,10个节点组网传输时延为1.12 s,丢包率小于0.6%,可满足胶带运输监控系统对无线组网传输功能的需求.     

带式输送机一体化控制装置研制

针对带式输送机在缩带、张紧、卷带过程中存在作业程序多、劳动强度大的问题,设计了一种带式输送机一体化控制装置。该装置中的液压自动张紧装置完成带式输送机在运行过程中的自动张紧及工作面推移时的输送带储带任务;液压自动卷带装置把储带仓的输送带卷曲并移出带式输送机,再运至井上进行处理。实际应用表明,该装置运行效果较好,顺利完成了输送带的缩带、卷带工作。     

基于多粒子系统的火焰三维模拟

基于粒子系统的火焰模拟算法的缺点是所需的粒子量大,且在风力影响下粒子运动的随机性太强,导致模拟效果不逼真。将不受风力时的火焰基本运动轨迹和风力影响相叠加,来模拟多风影响下火焰表面的运动,在保证动态火焰纹理一致性和连续性的同时,减少粒子数量,提高渲染实时性,并实现了风的参数的人为控制,增强了模拟效果的逼真度和在不同场景下的适应性。     

轻型带式输送机及防逆风装置的研制与应用

针对现有普通带式输送机普遍存在故障点多、成本高、耗电量大、不易铺设和安装等缺陷,结合井下环境特点,研制了一种轻型带式输送机。该轻型带式输送机将原普通带式输送机传动部位改造为以卸载滚筒兼作电动机、联轴器、减速器、传动滚筒的传动装置,极大简化了普通带式输送机传动装置,实现了掘进工作面的集中控制;并利用手动蜗轮张紧装置替代了原有蜗轮、蜗杆张紧装置,使该轻型带式输送机具备结构简单、重量轻、安装维护方便等特点;同时实现了轻型带式输送机与防逆风装置的联锁,能有效防止掘进工作面原煤运输时风量流失,防止风流逆转和瓦斯进入进风流。