悬臂式掘进机回转油缸强度分析与优化设计

以EBZ40型悬臂式掘进机为研究对象,对回转油缸进行有限元计算模型建立,了解应力的分布情况,在针对油缸强度进行分析后提出具体的优化设计,以期为悬臂式掘进机运行效率的提高提供参考经验。     

悬臂式掘进机回转机构有限元优化研究综述

回转机构是悬臂式掘进机的重要构件,其可靠性直接关系到整机的使用安全性、稳定性、寿命周期。文章介绍了悬臂式掘进机回转机构的工作特点及其有限元优化的研究动态,总结了研究中具有参考价值的成果和不足之处;可为悬臂式掘进机回转机构的设计开发和学术研究提供重要参考依据。     

基于ANSYS的悬臂式掘进机回转机构的优化研究

针对悬臂式掘进机回转机构由于在工作中需要承受截割机构传递的频繁的冲击载荷的作用而极易发生断裂、变形、卡顿等异常情况,通过对掘进机执行截割作业时回转机构的受力分析,提出了对回转机构的优化方案,并利用ANSYS仿真分析软件对优化后的回转机构进行了仿真分析,结果表明优化后的掘进机回转机构受冲击情况下的最大应力约为151.14 MPa,其最大应变仅为0.42 mm,应力集中程度和变形量均比现有结构有了显著的下降,极大的提升了掘进机工作时的可靠性和稳定性,确保了煤矿井下巷道的掘进效率。     

悬臂式掘进机电控系统优化设计应用

为解决悬臂式掘进机在复杂工况下截割质量差、工作强度高、截割效率低的问题,以杜儿坪矿EBZ260型掘进机为研究对象,对掘进机电控系统进行优化设计.基于Inter Control控制器为设计核心对电控系统进行设计,分别对系统的保护单元、控制单元及显示单元等进行分析研究,给出了电控箱内部的结构形式,为悬臂式掘进机的设计优化提...     

掘进机回转机构的受力分析与优化设计

分析了掘进机回转台在水平截割工况工作状态下的受力情况,结合油缸、截割臂等部件绘制了该工况下的回转台受力示意图,并且根据图纸几何参数得出了回转台横向受力最大的情况;建立了回转台三维模型,并对其进行了有限元分析,找出了受力最大的位置,并且有针对性地进行结构优化,改善了回转台的受力情况。     

基于虚拟样机的自卸汽车T式举升机构优化设计

采用虚拟样机技术,在ADAMS中建立某T式举升机构虚拟样机模型,对其进行仿真分析;采用OPTDES广义梯度算法,以举升机构液压油缸作用力最小为优化目标,对机构中主要铰接点位置进行优化计算.结果表明,液压油缸的最大驱动力在优化后减小了23.5％,有利于提高机构的可靠性,延长使用寿命.     

悬臂式掘进机截割机构运动学分析

现代化煤矿要求提升掘进装备的自动化水平,以实现掘进工作面的少人化甚至无人化。为进行悬臂式掘进机的巷道断面自动成形控制,需要首先理解截割机构的运动学机理。因此,建立了升降机构及回转机构的运动学模型,并分析了油缸与悬臂之间的运动学关系,分析结果为控制系统的分析设计以及结构优化设计提供了必要理论基础。     

基于虚拟样机的固定机构优化设计研究

为提高导弹运输装备的安全性,以某型火箭弹储运箱的固定机构为例进行优化设计。利用三维CAD软件SoildWorks创建固定机构虚拟样机,将模型的几何数据导入ADAMS中进行动力学仿真,获取初始最大夹紧力。利用ADAMS构建固定机构参数化模型,对模型各部件的参数进行计算与分析,找出对夹紧力具有突出影响的设计变量进行优化设计,获取改进后的最大夹紧力,通过比较最终得出优化设计方案。该研究可为其他复杂多刚体动力学系统的优化设计提供参考。     

基于虚拟样机的掘进机工作机构的动力学仿真

采用UG建立悬臂式掘进机工作机构的简化模型,将模型导入ADAMS软件中施加约束、驱动及负载,完成了ADAMS/View软件操作环境和虚拟样机分析的前处理过程;建立了悬臂式掘进机工作机构的虚拟样机,最后进行动力学仿真,得出截割头的位移曲线及回转台与其他部件的作用力,从而为以后回转台的有限元分析提供了理论基础.     

虚拟样机技术在槽轮机构优化设计中的应用

应用动力学仿真软件,建立了槽轮机构的虚拟样机,并对该机构进行了参数化设计,得出了在运行过程中槽轮角加速度为最小时的机构最优参数值,通过仿真运行得出了槽轮机构在一个工作行程中的接触力,为槽轮机构的动态优化提供了一种新的途径.     

基于虚拟样机的厨余车提升机构优化设计

为提高厨余车提升机构的工作性能,通过多体动力学软件ADAMS建立提升机构机械和液压子系统仿真模型,在ADAMS环境中,利用参数关联技术将两个子系统模型集成,建立机械-液压虚拟样机模型。将提升机构中各主要设计点参数化,采用OPTDES-GRG优化算法,以提升机构液压缸最大驱动力最小为优化目标,对机构中各铰接点位置尺寸进行优化计算。优化数据表明,优化后提升机构在工作过程中的液压油缸最大驱动力比优化前降低了16.5%,提升臂对拉杆的最大提升力比优化前降低了15.7%。     

数字孪生驱动的悬臂式掘进机虚拟操控技术

针对悬臂式掘进机智能控制时面临的远程操控问题,结合数字孪生和虚拟仿真等技术,提出面向煤矿井下装备智能控制的"人—信息—物理系统"(HCPS)交互机制,实现掘进工作面物理空间与掘进信息虚拟空间的深度融合与交互;结合悬臂式掘进机模型,提出数字孪生驱动的悬臂式掘进机智能操控系统,从工况数据感知、数字孪生体构建、人—机—环交互3个方面实现地面虚拟掘进与井下实际掘进的深度融合;搭建悬臂式掘进机远程虚拟操控实验平台,以验证孪生数据驱动下的虚实同步等功能,截割轨迹跟踪测试表明,系统可实现掘进机虚实同步控制,截割头位置精度偏差小于40 mm,满足煤矿开采中巷道开拓的质量控制要求.基于数字孪生驱动和虚拟现实呈现的井下设备智能操控方法,在煤矿巷道可视化掘进系统和智能掘进机器人系统中应用效果良好,为煤矿井下综采综掘工作面设备的远程智能监测与控制提供了全新的思路,对促进工作面智能化系统发展重要的借鉴意义.     

悬臂式掘进机截割机构精确定位控制系统的研究

针对煤矿井下巷道断面自动成型的控制问题,提出了一种截割机构精确定位控制系统。在分析截割结构的基础上,建立了截割头位置控制系统方案,即在系统中设置了PID调节控制环节以保证截割机构的精确定位。同时,在分析控制系统传递函数的基础上进行了系统截割性能试验。试验结果表明:截割误差较小,控制系统能够实现对截割机构的精确定位。     

悬臂式掘进机工作机构机液系统分析与建模

为了对悬臂式掘进机截割头轨迹进行跟踪和精确定位,要求建立悬臂及其液压系统的数学模型。然而,由于液压系统参数的不确定性以及对称阀控制的非对称油缸的特性,该系统十分复杂,具有非线性和时变的特点,要建立其精确的模型很困难。文中从液压系统的流量方程、连续性方程和力平衡方程入手,对悬臂及其液压驱动系统进行机理建模。在建模过程中,忽略一些对模型精度影响不大的次要因素,获得了系统的简化模型,为实现掘进截割头的轨迹跟踪和精确定位控制打下了基础。     

环卫车辆提升机构的虚拟样机优化设计方法研究

为提高环卫车辆的工作性能,文章以垃圾车系列为例,利用三维建模软件UG构建车辆提升机构三维模型,同时,分析整机的虚拟装配,生成二维工程图,以期为今后的机构仿真及样机优化设计奠定理论研究基础。     

悬臂纵轴式掘进机截割头的有限元仿真优化设计

随着煤炭需求的不断增长,掘进机是煤炭开采中不可或缺的一种设备,而截割头则是掘进机的重要组成部分。以掘进机截割头和截齿为研究对象,采用了理论分析与有限元模拟相结合的设计手段,寻求截割头结构最优参数,为截割头的优化设计提供新的思路与依据。     

对称式锥齿轮差速机构的虚拟样机仿真

以SolidWorks软件为建模平台,利用SolidWorks OLE应用程序开发接口API函数,设计了一齿轮类零件标准件库,可以快速生成直齿轮、锥齿轮、斜齿轮、齿条、涡轮蜗杆等齿轮类零件。利用该标准件库,设计并虚拟装配了一个对称锥齿轮差速机构,最后运用Solidworks平台的运动仿真插件COS-MOSMotion对该差速机构进行运动学仿真,通过比对理论计算结果与仿真结果,验证了对称锥齿轮差速机构原理的准确性,也为该领域的工程设计人员提供借鉴。     

牛头刨床机构虚拟样机分析

用ADAMS建立牛头刨床机构虚拟样机并进行分析，得到牛头刨床在多段切削阻力的作用下的运动和动力情况，实现了该机构的重要参数的优化设计，分析得到了各杆件长度变化对机构运动性能的影响，避免了传统解析法复杂的计算过程。     

EBZ300掘进机回转结构的优化设计

以斜沟矿掘进工作面采用的EBZ300纵轴式掘进机为研究对象,分析了该机型横向、竖向截割时回转结构的受力情况,基于此,进行了对横向回转油缸和竖向回转油缸相对位置的优化,经过回转油缸相对位置的设计优化,改善了回转结构的受力环境,可在一定程度上提高EBZ300掘进机的安全可靠性,其优化设计理念可应用于具有类似回转结构的设计优化中,具有一定的参考指导意义。     

悬臂式巷道掘进机液压系统集成

以掘进机液压系统为例，提出了井下行走机械液压系统集成的设计新理念，并对系统集成的特点和使用维护进行了较为详细的论述。