基于SolidWorks Simulation的矿用隔爆箱动力学分析

针对现有矿用隔爆箱设计校验方法适用范围小、安全裕度过大、浪费材料和缺乏整体性理论分析等问题,采用普通公式法与有限元分析法相结合的方法,利用SolidWorks Simulation有限元软件对爆炸过程中的矿用隔爆箱进行了模态分析、瞬态热分析和热-结构非线性动力学耦合分析,校验其隔爆性和耐爆性,并进行优化设计分析。     

基于EMD和样本熵的滚动轴承故障SVM识别

针对滚动轴承振动信号的非平稳特性和在现实条件下难以获取大量故障样本的实际情况,提出一种经验模态分解、非线性动力学方法—样本熵和支持向量机相结合的故障诊断方法。运用经验模态分解方法对其去噪信号进行分析,利用互相关系数准则对固有模式分量进行筛选,再计算所选分量的样本熵以组成故障特征向量,并将其作为支持向量机的输入以识别滚动轴承的状态。利用实际滚动轴承试验数据的诊断与对比试验验证了该方法的有效性和泛化能力。     

结构动力学方法在矿山机械研究中的应用

结构动力学是研究结构系统动态特性的一门科学技术,随着现代研究理论和方法的发展,它越来越多地应用于航天飞机、机器人、车辆等很多机械设备的设计和研究中。为研究新型、复杂的大型矿山机械设备——惯性圆锥破碎机,应用结构动力学方法,将研究对象划分为由联结的部件或单一零件组成的子件,建立了振动微分方程;使用模态分析方法,求解了系统的模态广义质量矩阵和模态刚度矩阵。在求出系统的固有频率和振型矩阵后,通过正则变换使方程解耦,并进行反变换,得出系统的稳态简谐响应。     

钢筋混凝土梁结构动力特性修改逆问题求解方法

研究了修改钢筋混凝土梁结构设计参数，使其自振周期和振型满足预先给定设计要求的动特性修改逆问题，提出了一种求解方法。在建立钢筋混凝土结构有限元动力学模型的基础上，该方法利用模态理论和正交关系，与特征关系导出动力特征修正逆问题求解方程，然后，用矩阵广大逆技术求解，应用实例表明，文中方法具有较高的精度，是一种简便有效的钢筋混凝土粱结构动力特性修改问题的求解方法。     

基于时间序列分析的水轮机叶片动态参数识别

机械系统的动态特性是反映设备运行的重要指标,掌握机械系统的动态参数对于操作人员有着很大的指导意义。系统的动态参数识别经常采用理论模态分析和实验模态分析方法,它们对于机械设备的设计和故障分析具有非常重要的意义。但是,这两种方法分别存在着复杂的数学分析和难以模拟实际机械系统的工作状况的缺陷。本文提出应用时间序列分析方法来识别机械系统的动态参数,正是为了克服前两种分析方法的不足,可以在既不需要太复杂的数学理论知识和设备的具体物理结构信息,也不需要在了解设备的工作激励的情况下,仅仅利用测量获得的响应,就可以计算出机械设备的动态参数,应用实例通过对水轮机叶片振动信号建立ARMA模型,然后利用模型与系统动态参数的关系,可以获得叶片的各阶模态固有频率和阻尼比〔3〕。     

连续采煤机装运齿轮箱的约束模态试验分析

为获取连续采煤机齿轮箱实际系统的模态参数,对连续采煤机装运齿轮箱进行了试验系统的搭建,并在箱体上布置了72个测点。采用polyMAX试验模态参数识别法,得到齿轮箱在动态情况下的实际状况数据。通过对齿轮箱的模态试验和理论分析,识别出齿轮箱各阶模态参数,给出齿轮箱结构变化情况以及各部分的设计弱点,为齿轮箱的动态优化设计、制造与维修提供依据。     

基于本征正交分解的斗轮堆取料机俯仰结构降阶方法

针对斗轮堆取料机结构复杂、动力学特性分析成本高的问题,基于有限元法提出了一种采用本征正交分解 (Proper Orthogonal Decomposition,POD) 的模型降阶方法,对斗轮堆取料机的俯仰结构进行动力学特性计算分析。通过抽取一系列时刻的系统响应构成瞬态快照矩阵,并对其进行本征正交分解;根据模态能量占比原则,截取本征模态,获得投影子空间,并将全阶系统动力学方程投影到子空间上进行降阶。基于降阶模型分析了俯仰结构的模态特性和动力学响应特性,并与全阶模型的计算结果进行了对比。结果表明：降阶模型与全阶模型的位移响应吻合较好,计算效率提升了98.6%。提出的模型降阶方法为大型复杂结构的动力学特性分析提供了一种有效途径。     

振动磨机筒体变形规律及载荷分析

针对振动磨机的主体部件-磨机筒体进行了有限元分析及其载荷的初步识别,对磨机筒体的变形规律进行了理论和实践相结合的分析,即采用理论分析和试验模态分析相结合,验证了结果的正确与合理性。对磨机筒体的载荷进行了理论上的分析计算,为同类机体的载荷计算奠定了基础。     

基于应变模态的采煤机摇臂振动特性及实验研究

为解决采煤机截割煤岩过程中摇臂在重载、强冲击下容易损坏的问题，以MG500/1130-WD型采煤机为研究对象，提出一种基于应变模态的采煤机摇臂振动特性辨识方法。利用Block Lanczos方法对摇臂壳体进行模态分析，获得采煤机摇臂前10阶固有频率，分析摇臂壳体与传动系统的2阶模态共振特性。根据实际截割工况，通过EDEM模拟获得截割滚筒三向截割载荷及三向截割阻力矩，使用ADAMS、EDEM、ANSYS对摇臂进行刚柔耦合动力学联合仿真，得到摇臂2阶应变模态固有频率为63.98 Hz,搭建摇臂应变数据采集系统，面向摇臂关键截面的应变响应进行截割实验，并对采集数据进行时域与频域分析。研究表明：应变模态分析与联合仿真所得摇臂2阶固有频率误差为0.52%,摇臂前2阶固有频率的模态分析与实验误差小于5%。应变模态分析方法可有效识别采煤机摇臂低阶固有频率和低频激励，为采煤机摇臂的振动研究提供新思路。     

振动磨中介质冲击特性的虚拟样机分析方法

针对物料粉磨的品质控制问题,分析了振动磨的性能控制。针对控制核心的磨筒介质冲击特性,比较了实体样机试验、理论分析和虚拟样机方法的特点。应用虚拟振动磨和参数化技术,获得了磨筒中的介质冲击特性、运动学行为与磨机动力学、工艺参数等之间的关联。依据磨料的物化特性、破磨特性确定了介质的冲击特性,进而确定振动磨动力学参数、结构参数、工艺参数、性能控制方法及品质控制等。介绍了一种振动与冲击问题研究的虚拟样机方法。     

凿岩机器人钻臂油缸行程计算方法的误差分析

笔者分别以几何法和坐标变换法计算了凿岩机器人钻臂的油缸长度,并与实际测得油缸伸缩长度进行比较,得出了坐标变化法计算值和实际值的吻合度高,满足了凿岩机器人钻臂末端定位精度的要求。     

基于ANSYS的凿岩钻车推进梁的动力学分析与结构改进

针对凿岩钻车在井下作业中存在的共振、卡钎、断钎及定位不准等问题,建立了JCZY-282型液压凿岩钻车的数字样机,采用ANSYS软件对钻臂推进梁进行了结构动力学模态分析,得出各阶振型变化规律和模态应力,并提出了一种新型推进梁结构形式,提高了其低阶固有频率,避免共振,提高了推进梁的动、静刚度,为后续的谐波响应分析和瞬态动力学分析打下基础。     

基于Workbench的全液压凿岩钻机钻臂有限元分析

采用三维造型软件Pro/ENGINEER建立全液压凿岩钻机钻臂实体模型,应用有限元分析软件ANSYS Workbench进行有限元分析。通过对ANSYS Workbench后处理数据进行分析,得出4种典型工况下全液压凿岩钻机钻臂应力分布情况,为全液压凿岩钻机钻臂的进一步优化提供了依据。     

起重臂伸缩机构原理的研究

随着我国经济建设的迅速发展,轮式起重机技术也得到迅速提高,伸缩臂技术作为轮式起重机最重要的技术之一,有了翻天覆地变化。本文对各种起重臂伸缩机构的组成及工作原理进行了综述和研究,希望读者详细了解其发展变化的同时能有所启发,设计出更经济适用、更少故障率的伸缩臂机构。     

SMJ5540TZJ15/800Y煤层气车载钻机井架结构有限元分析

运用Pro/E软件建立了SMJ5540TZJ15/800Y煤层气车载钻机井架的三维模型,然后将模型导入ANSYS软件,在设计载荷作用下对其进行了静力和模态特性分析,估算了车载钻机井架结构在设计中产生共振的情况,为钻机井架设计提供了参考和依据。     

EBZ132伸缩型掘进机的研制

介绍了目前不伸缩EBZ132型掘进机在煤矿开采中存在的不足,阐述了研制出截割头可伸缩掘进机的必要性,在现有的EBZ132型掘进机的基础上对部分元部件进行了改进设计,设计了伸缩型截割机构,并介绍其主要改进原则及工作原理。     

6臂液压伞形钻架研制及应用

根据思山岭铁矿副井工程条件及技术要求,提出了6臂液压伞形钻架技术参数,对主要系统及部件的设计方案进行了研究,并进行了工程应用试验。通过研制伞形钻架悬吊系统,解决了6臂液压伞形钻架在大断面立井工作面的就位固定问题;对气水系统进行改进,解决了排渣用水量过大,影响工作面施工的问题;对液压凿岩机旋转机构进行改进,降低了凿岩机故障率。根据工程实际应用情况,分析了6臂液压伞形钻架存在的不足之处,提出了改进建议。     

地下铲运机铲斗斗刃运动轨迹方程的中间参变量推导及分析验证

本文以KCY-2地下铲运机正转六杆工作机构为研究对象,通过多刚体系统运动学分析方法,获得了铲运机斗刃的运动轨迹方程。针对运动轨迹方程中所涉及到的三个中间参变量,进行了中间参变量关于动臂油缸和举升油缸行程的数学模型的推导,并通过对实车数据进行测量和模型仿真数据对比进行了误差分析。结果表明,数学模型可以准确描述中间参变量关于动臂油缸和举升油缸行程变化的变化,可以完全替代通过数据拟合进行中间参变量求解的方法,具有更小的计算误差,使铲运机斗刃的运动轨迹方程可以更为准确的描述动臂油缸和举升油缸行程在变化过程中的铲运机斗刃的位置,对地下铲运机真正实现自主铲装具有重要的应用价值。     

履带行走式锚杆钻车的研制

为了解决目前我国煤矿井下巷道开拓过程中锚杆支护效率低下,及主要支护设备过于依赖进口的问题,通过分析目前国内外锚杆钻机的技术发展现状,提出了开发研制矿用四臂锚杆钻车的思路.详细介绍了我国自主研发的履带行走式四臂锚杆钻车的工作原理、结构特点,及其市场推广情况,并重点对干式除尘技术、高可靠性锚钻技术、电缆自动卷放技术等关键技术进行了阐述,为国内煤矿企业的选型应用提供参考.该机型的研制成功首次推出了我国具有自主知识产权的产品,使用结果表明,可以完全替代进口,对提高我国煤矿采掘巷道支护速度具有积极的意义.     

LYZ－XD12型单臂液压凿岩钻车的研制

介绍了ＬＹＺ－ＸＤ１２型单臂液压钻车的主要构造，阐述了该钻车工作机构“双三角”变幅钻臂和双层伸缩式推进器的原理和结构，以及该钻车的液压系统。