采煤机摇臂传感器优化布置策略研究

利用有限元分析方法,得到了摇臂功率流幅值分布云图和功率流矢量图;通过分析,得到了摇臂传感器布置的相关结论。在此基础上,借助ANSYS,采用粒子群算法对传感器的数量和具体测点进行了优化计算,得到了摇臂传感器数量与适应度值的关系。通过功率流法和粒子群算法,优化了摇臂传感器布置策略,对摇臂的故障诊断具有先进的理论指导意义。     

基于粒子群优化算法的摇臂传感器布置

对采煤机摇臂进行准确的在线监测和故障诊断,选择适当的传感器监测点和传感器个数是必不可少的环节。优化的传感器布置能够以最低的成本提供最有价值的信息,是提高状态检测和故障诊断系统性能的物质基础。采用粒子群优化算法对采煤机摇臂的传感器布置方案进行优化计算,可得到摇臂传感器优化布置策略。     

采煤机截割部壳体的传感器优化布置

介绍了M1500采煤机摇臂壳体上传感器的安装位置与数量的优化的方法,首先用UG软件对壳体进行三维实体建模,导入到ANSYS Workbench有限元分析软件中进行了预应力下的模态分析,得出固有频率和振型。然后提取所选关键节点处的位移模态,利用逐步累积法,基于模态置信准则(MAC)确定优化的目标函数和约束条件,最终通过MATLAB数值分析得到传感器的最优布置位置及数量。     

矿用重型采掘装备振动传感器优化配置方法

针对重型采掘装备振动测试中传感器布置优化的问题,建立了以连续采煤机为研究对象的刚柔耦合虚拟样机模型。在虚拟样机模型中设置截割滚筒载荷激励及传感器虚拟测点,计算结构各阶模态振型及各测点振动响应能量。分析结果表明,通过模态振型及模态运动能数值可以有效判断传感器布置数目,优化传感器布置位置,并为后续连采机振动测试实验提供理论依据。     

多传感器检测技术在摇臂传动系统的应用研究

为了研究采煤机摇臂传动齿轮的故障诊断方法,采用多传感器在线检测技术,对摇臂振动信号在不同载荷状态下进行时域和频谱分析,获取边频带信号频谱特征,依据边频带特征频率下的振幅结果确定故障齿轮的转动频率。最后对频谱和时域的结果进行综合分析,锁定故障齿轮的准确位置。对某采煤机摇臂齿轮传动系统进行了振动测试与信号分析,结果表明,本振动分析方法可以实现对采煤机摇臂故障齿轮的准确定位,为复杂齿轮传动系统的故障快速定位和现场定点维修提供了方法支持。     

基于LabVIEW的采煤机摇臂故障诊断系统设计

根据电牵引采煤机摇臂工作特性及故障诊断系统要求,完成了故障诊断系统的硬件和软件设计。该电牵引采煤机摇臂故障诊断系统基于LabVIEW平台,实现了信号监测分析软件的开发,并在此基础上根据故障特性实现了故障类型识别和诊断。系统可根据传感器测量信号完成采煤机摇臂工作状态的动态监测,实现振动分析和诊断分析等功能,同时可对采煤机不同工况下的工作状态进行评估,提升了采煤机运行可靠性。     

基于ANSYS的滚筒式采煤机摇臂壳体仿真分析

摇臂作为滚筒采煤机的关键部件,在采煤机工作过程中既需要承受滚筒的扭矩和作用力,还伴随着冲击与振动,要求摇臂壳体具有足够的强度和刚度。利用Pro/E软件对采煤机摇臂壳体进行实体建模,并导入ANSYS中对采煤机采煤过程中的受力情况进行有限元强度分析,得到其应力应变云图,为摇臂壳体的优化提供了理论依据。     

采煤机摇臂虚拟样机模型及模态分析

采煤机摇臂工作振动应力较大,可能造成结构破坏。应用UG NX软件建立某型号采煤机摇臂的虚拟样机,在ANSYS环境下对其进行结构模态分析,提取前10阶模态,分析其固有频率和振型,为采煤机摇臂振动特性分析及结构优化设计提供了重要参考。     

采煤机摇臂壳体有限元分析

为了给采煤机摇臂壳体结构和强度的设计提供理论依据,通过分析采煤机摇臂滚筒端截煤时的受力情况,给出了摇臂壳体计算模型的边界条件,对采煤机摇臂壳体进行受力计算,并利用ANSYS对摇臂壳体进行有限元分析,对摇臂壳体结构进行优化。     

采煤机摇臂传动系统可靠性稳健优化设计

采煤机摇臂传动系统为采煤机的关键动力传递部件。以MG300/700-WD型采煤机摇臂传动系统为研究对象,根据实际工况建立了系统的有限元模型,利用Matlab软件对传动系统进行了非线性动力学特性分析,得到了系统危险部位的应力谱。在此基础上对摇臂传动系统进行了疲劳分析,建立了摇臂传动系统疲劳寿命可靠性模型。依据可靠性理论,采用四阶矩法对摇臂传动系统进行可靠性及可靠性灵敏度分析,分析了系统结构参数对系统可靠性的影响程度。对于摇臂传动系统疲劳寿命敏感的结构参数,进行了可靠性稳健优化设计,与单目标优化方法进行对比,并针对优化结果使用蒙特卡洛模拟的方法对可靠性进行了验证。结果表明,对采煤机摇臂传动系统进行可靠性稳健优化设计是一种实用、有效的方法。