滚筒式采煤机截齿排列参数化设计系统的研究

为解决采煤机滚筒截齿排列设计水平低、研发周期长、截割性能差等问题,给出了截齿排列方式及其参数确定方法.利用MATLAB GUIDE语言编程,开发了采煤机滚筒截齿排列参数化设计系统.该系统通过输入设计参数便可设计出滚筒的多种截齿排列方案,利用截割顺序图、切屑图以及滚筒载荷图可判断设计方案的合理性.通过实例,对常用三头螺旋滚筒的2种截齿排列方式进行模拟分析,结果显示:畸变1式截割性能优于畸变2式.研究表明,该系统可提高滚筒设计质量,设计方案直观,设计结果可定性、定量分析,为设计质量好、性能佳的采煤机滚筒奠定了基础.     

斜齿内齿轮齿向及螺旋角误差测量

在制造斜齿内齿轮过程中,如能测出齿向及螺旋角误差,就能通过修磨斜齿插齿刀分度圆螺旋角来消除误差,从而提高齿轮的精度。本文介绍在3301型导程仪上测量斜齿内齿轮齿向及螺旋角误差的方法,供参考。     

基于ARIZ的采煤机截割滚筒节能方案设计

TRIZ理论中的ARIZ算法主要用于解决复杂问题,ARIZ集成了TRIZ的多个工具,给出了从问题分析到方案解评价的整个流程.采煤机截割滚筒的节能方案设计是滚筒采煤机设计者的主要研究方向之一.介绍了滚筒采煤机工作原理和截煤、装煤过程,指出截割滚筒工作过程中存在能耗大的问题.通过Pro/InnovatorTM5.0软件对能...     

镐型截齿截煤过程及受力分析

为进一步了解镐型截齿的磨损原因,对截齿截割煤岩过程和受力情况进行分析,将截齿看成是悬臂梁,进行受力计算和结构分析,所得结果为截齿的结构设计提供了重要的参考。     

大型斜齿轮齿向误差在位测量的新方法研究

本文提出了一种用空间直线作为测量基淮对被测大型斜齿轮齿向误差进行在线测量的新方法，给出了该方法的测量原理和数学模型，并讨论了通过误差分解得到相邻两齿面齿向误差的方法．     

齿向测量中测球半径补偿方法的研究

本文对齿向测量中测球半径补偿方法进行了研究。推导了渐开螺旋面的法线三个方向数的计算公式,计算出测球半径在三个坐标方向上的分量,从而完全修正了测球半径所导致的测量误差。     

基于弹-塑-断裂理论的镐型截齿截割机理研究与实验验证

为研究镐型截齿在截割煤岩过程中的截割机理,建立镐型截齿外轮廓的数学模型,基于弹性力学、塑性力学和断裂力学等理论,提出了煤岩截齿截割力作用下发生弹-塑-断裂失稳理论模型,以此来描述截齿截割煤岩机理,并依据理论模型分别推导出煤岩在弹性变形、塑性变形和断裂失稳状态下截齿截割力以及煤岩应力表达式。最后采用自主搭建实验设备进行不同截割倾角的镐型截齿截割煤岩实验,实验结果表明:煤岩在截齿截割力作用过程中,随着截齿截割深度的增加,截齿与煤岩的接触面积逐步增大,煤岩存在弹性变形阶段、塑性变形阶段以及断裂失稳阶段并与理论模型相符;截割倾角为90°、75°、60°时,截齿截割阻力理论值与实验值的均方根误差分别为0.082 kN、0.199 kN、0.204 kN,理论值与实验值相差较小,验证理论模型的正确性。     

关于圆柱斜齿轮齿向的测量及误差分析

本文对在光学分度头上检测斜齿轮齿向的方法进行了介绍和论述,并对该项检测进行了可行性分析,该检测方法简便、易行,对非成批生产齿轮的企业具有较高的实用价值。     

采煤机截割部建模与动力学仿真研究

采煤机工况恶劣,载荷复杂,使得基于物理样机的试验危险性大且代价昂贵,而利用虚拟样机技术进行建模与仿真研究可以在物理样机产生前对产品的性能进行全面评估,从而获得系统级优化的产品.建立了采煤机截割部刚柔耦合虚拟样机,剖析了基于Pro/E建立三维实体模型、MATLAB模拟滚筒所受冲击载荷、ANSYS制作模态中性文件、ADAMS设置仿真参数等若干关键技术问题,大大提高了基于Pro/E,ANSYS,ADAMS和MATLAB等软件进行多领域建模和仿真的可操作性,对于研究多体系统工作的可靠性具有重要价值.     

轮毂轴承单元过盈量理论设计及试验研究

针对第3代轿车轮毂轴承单元过盈量的设计,提出了一种考虑铆接装配影响的过盈量理论设计方法.首先,基于弹性力学和平面应力假设推导了轮毂轴承单元内圈与内法兰轴配合的过盈量理论计算式;然后,采用有限元软件建立了轮毂轴承单元过盈装配、铆接装配及铆接卸载回弹过程仿真模型,并通过数值模拟分析获取了其过盈配合面的压力分布及其轴向预紧力...     

采煤机液压调姿牵引机构的力学特性与设计

为改善采煤机整机受力状态、优化导向滑靴导向支撑方式、降低牵引机构故障率、增强采煤机工作的安全性和可靠性,针对传统采煤机牵引机构特点,提出一种采煤机液压调姿牵引机构.给出了主要结构参数的设计计算方法,建立了液压调姿牵引机构的力学模型,确定了牵引机构传动箱壳体摆角范围为0~10°和实现机身调姿范围为0~30mm,并分析了牵引负载变化对液压调姿牵引机构主要设计参数的影响.结果表明:当支撑点分别处于最高(θ=0°)和最低位置(θ=10°)时,牵引负载和油液可压缩性引起的相应牵引传动箱壳体摆动角度最大变化量分别为0.178°和0.0754°,支撑点高度最大变化量分别为0.009 5mm和0.447mm.研究表明,机身姿态受牵引负载变化和油液可压缩性共同作用的影响较小,液压调姿牵引机构可以满足对外负载变化的刚性需求.研究结果为采煤机液压调姿牵引机构的工程应用设计提供理论基础.     

激励与滚筒振动耦合下采煤机动力学特性分析

为了研究采煤机截割过程中的动力学特性及其对截割载荷的影响,采用含滚筒振动量的锋利截齿截割阻力模型描述滚筒截割载荷,采用含间隙齿轮啮合模型描述行走轮驱动载荷,采用库伦摩擦模型描述平滑靴摩擦载荷,建立了采煤机整机五自由度动力学模型,利用ode45对模型求解.结果表明:当煤岩硬度f=3,行走速度为3m/min时,采煤机右摇臂振动幅值约为0.8×10~(-4)rad,左摇臂振动幅值约为0.4×10~(-5)rad;机身振动速度在-1.4~+1.4mm/s间波动,右、左摇臂的振动角速度分别在-1×10~(-3)~+1×10~(-3) rad/s和-4.5×10~(-4)~+4.5×10~(-4) rad/s间波动;通过对比考虑滚筒振动和未考虑滚筒振动时的截割载荷,表明滚筒的振动有利于对煤岩的截割;对右侧摇臂的振动量进行了实验测量,其大小及波动范围与仿真值较为接近,说明采煤机的动力学模型具有一定的准确性.     

斜切状态下滚筒采煤机液压拉杠力学分析与寿命预测

为了研究液压拉杠在恶劣工况下的力学性能,首先对滚筒采煤机整机进行载荷分析,计算在斜切状态下滚筒和滑靴处的载荷情况,然后利用计算结果对液压拉杠进行力学分析,研究在不同煤层倾角和俯仰角下各液压拉杠的拉力变化情况.利用Workbench分析了受载严重液压拉杠的有限元应力分布,并基于疲劳累积损伤理论,对液压拉杠进行了疲劳寿命预测.研究结果准确地反映了液压拉杠在实际工作时的力学性能,为采煤机的设计计算及实际生产研发提供了理论依据,也对同类元件的进一步研究有一定的参考价值.     

薄板拉伸能力验证计划与技术分析

介绍了由宝钢股份公司组织的"BSTC T002金属材料拉伸试验"能力验证计划,以及围绕金属薄板所开展的"两步法"性能均匀性检验.基于稳健统计技术与Z比分数,对15家实验室获得的数据进行了技术分析,讨论了影响试验结果可靠性的测量因素.稳健化置信椭圆揭示出造成PT计划离群结果的主要因素应为系统误差(实验室间变异).     

多齿铣刀侧铣加工多层CFRP铣削力的建模与仿真

由于碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)的层间结合强度较低,进行切削加工时在切削力的作用下容易出现分层和毛刺等质量缺陷。因此,通过对切削力的预测与控制可以有效提高加工质量。采用瞬时刚性力模型对多齿铣刀侧铣多层CFRP材料的加工过程进行铣削力建模与仿真,分析了多齿铣刀特有的几何结构对切削力的影响。试验中保持切削速度恒定,以不同进给速度分别对45°、0°、-45°和90°这4种典型纤维方向的单向CFRP进行侧铣加工,通过测得的切削力数据计算各自的铣削力系数。根据力学矢量叠加原理得到了多向CFRP铣削力系数的简化计算表达式,最后将计算结果代入铣削力模型得到了各时刻的铣削力仿真值。在同样的试验条件下对该多向CFRP进行侧铣加工验证试验,试验结果表明: 该模型能较好地预测铣削力,最大相对误差小于9%,平均相对误差小于5%,可为铣削参数优化和刀具结构优化提供理论基础。     

Bayesian design of life testing plans under hybrid censoring scheme

This article describes Bayes design of hybrid‐censored life testing plans. A design criterion based on posterior variance of quantile of suitable order is proposed. The Weibull lifetime model with gamma prior distribution on model parameters is considered for illustration. Instead of using Markov chain Monte Carlo technique to compute the posterior quantities of interest, a large sample approximation is considered, which is easy to apply. Some life testing plans are presented. The effect of different prior information on the posterior quantity of interest is studied.     

楔形阻尼层复合梁式吸振器设计及实验研究

针对弹性薄板结构在固有模态频率处振动过大的情况,对其进行了吸振控制的理论及实验研究。以典型简支板为控制对象,运用有限元方法设计了变阻尼层复合梁式吸振器并分析了其吸振效果,进一步通过实验对所获结论进行了验证,数值分析和实验测试结果一致表明：随着长度增加,用于吸振模态个数增加,吸振频带变宽,但每个频率上的吸振效果下降;对于板振动系统,具有较好的吸振效果的安装区域为激振点附近区域;复合梁用于吸振的模态阶数越低,吸振量越大。     

CO2水冷气体冷却器理论与实验研究

针对自然工质CO2热泵热水器中套管式气体冷却器进行理论分析与实验研究。选取不同的换热关联式,分析管径和流量对CO2侧和水侧换热的影响,理论分析CO2和水的温度匹配情况,设计套管式气体冷却器并进行实验研究,实验结果表明所进行的理论分析在误差允许范围内,满足设计要求,理论和实验结果对于CO2热泵热水器的产业化应用起到了很好的技术支持作用。     

A partition experimental design for a sequential process with a large number of variables

Statistically designed experiments provide a systematic approach to study and analyze the effects of multiple factors on process performance. In order to improve the performance across an organization, one must investigate multiple processes from supplier to customer. Partition experimental designs provide a design to model several sequential processes simultaneously. The partition design provides the investigator with an efficient design where potential cost and time constraints exist. That is, partition designs are applicable when runs are costly and a large number of variables exist in the serial process. In this paper, we present the application of partition designs using 10 factors in a simulated case study. The design and analysis procedures are discussed, as well as the benefits. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.