制动摩擦材料的研究与发展现状

摩擦材料的性能是影响机械设备工作可靠性的重要因素,研究摩擦材料对改善制动系统的制动效能具有重要意义。从制动摩擦材料的分类与制备、摩擦磨损性能与机理以及性能预测三个方面,对制动摩擦材料的研究与发展现状进行了调研。首先,介绍了制动摩擦材料包括金属基、半金属基、非金属基三种类型,阐述了各种摩擦材料常用的制备方法及应用领域;其次,分析了制动压力、制动速度等工况对摩擦磨损性能的影响规律及其作用原理,简述了常见的磨损形式,并结合无石棉闸瓦的SEM微观形貌,重点探讨了粘着磨损、磨粒磨损、切削磨损、疲劳磨损与热磨损各自的产生机理及其主要影响因素。此外,归纳了摩擦材料性能的预测与分析方法,并以BP神经网络为例介绍了人工智能技术在摩擦学性能预测中的应用。最后,指出了陶瓷摩擦材料与功能性摩擦材料是未来摩擦材料的发展方向。     

煤矿井下无人化辅助运输系统关键基础研究及应用实践

辅助运输系统是煤矿生产系统的重要组成部分,辅助运输设备的先进与否直接关系到煤矿的生产效率与作业安全。近年来我国开始大力推进煤矿智能化建设,但传统辅助运输系统仍普遍存在工艺不连续、转载环节多、用工占比高、自动化程度低等现实问题,已经成为制约煤矿智能化建设和无人化发展的薄弱环节。面向煤矿辅助运输系统“无人化”发展目标,凝练提出了辅助运输系统亟需研究解决的“连续化、标准化、智能化”三大关键基础问题,分别针对轨道式、无轨式辅助运输系统给出了多种连续化、标准化和智能化解决方案,进而提出了一种新型复合式连续化无人型辅助运输系统。首先,针对往复式串车提升不连续问题,设计了一种采用悬挂式钢丝绳牵引的轨道矿车连续运输系统;针对无极绳绞车难以适应长距离运输问题,设计了一种采用耐磨胶带多点辅助驱动的长距离无极绳牵引系统;针对无轨胶轮车因爬坡能力不足而导致的应用受限问题,设计了一种采用钢丝绳辅助牵引的无轨胶轮车连续运输系统。其次,开展辅助运输系统标准化设计,基于无轨、有轨两类标准化载物平台,针对设备、长料、散料、液体等不同物料类型,设计了不同大小规格和开口形式的系列化标准容器;通过将标准化、系列化的装载容器与...     

带式输送机永磁驱动系统自抗扰同步控制策略

针对带式输送机永磁驱动系统采用PID控制器进行控制时电机的控制性能差和采用多电机驱动时电机间转速不同步、稳定性差等问题,提出了带式输送机多永磁电机驱动系统自抗扰同步控制策略。基于自抗扰控制(ADRC)技术设计了2种调速控制策略,并搭建仿真模型进行了对比试验;随后结合模糊PID控制技术对传统偏差耦合控制进行结构改进,并以矿用带式输送机多永磁电机驱动系统为控制对象,开展基于主从、传统偏差耦合和改进型偏差耦合同步控制结构的仿真。结果表明,基于二阶ADRC和改进型偏差耦合控制结构的带式输送机多永磁电机驱动系统同步控制策略具有更好的抗干扰能力、控制精度和同步性,有利于带式输送机平稳高效的安全运行。     

起重机制动器摩擦系数检测装置研究

以起重机械中广泛应用的电力液压鼓式制动器为研究对象,确定传感器安装位置,搭建硬件电路并编制配套的下位机程序,将检测装置调试至稳定状态,并将检测装置安装在模拟制动试验台进行台架制动试验,对其检测性能进行试验验证。试验结果表明,所设计的起重机制动器摩擦系数检测装置可通过液晶显示器对被检测量实时显示,并将数据通过串口通信传输至上位机进行相关曲线绘制及数据保存,且所测数据符合制动摩擦学规律。该装置具有便携以及快速检测的特点,易于安装,可为起重机制动器的现场检测以及故障排查提供便利,能够有效防止事故的发生。     

基于纳米磁性液体的托辊密封与润滑设计及仿真

针对托辊通常采用的迷宫密封和唇形密封存在的不可靠、寿命短等问题,提出基于纳米磁性液体的托辊密封与润滑方案。通过设计托辊内外磁性液体密封件,选用兼顾密封与润滑性能的纳米磁性液体,形成可靠液体密封的同时对轴承进行润滑。利用ANSYS有限元软件分析磁性液体密封结构的磁场强度分布规律,计算密封间隙处磁感应强度和磁性液体密封的耐压能力。仿真结果表明,托辊的磁性液体密封结构设计合理,密封耐压能力满足使用要求。     

交变磁场对制动器摩擦噪声抑制的试验研究

基于摩?磁复合盘式制动器和模拟制动试验台,分析了不同磁场参数与制动器摩擦噪声及摩擦磨损行为之间的非线性映射关系,讨论了交变磁场对制动器摩擦噪声的抑制机理.结果表明:磁场可明显抑制制动器摩擦噪声的产生,其中磁感应强度的改变对降噪效果更为明显;低频磁场对噪声有较好抑制作用,但磁场频率过高反而可能会加剧噪声的产生.磁场具有稳...     

高等机构学线上线下混合式教学模式的构建与应用

基于OBE教育教学理念,结合高等机构学课程学习现状,构建线上线下混合式教学模式,以学生为中心,丰富教学内容、改革教学方法、注重教学的过程性考核评价,充分调动学生学习的自主性,达到以成果为导向的教育教学,旨在提高学生的创新研究能力,提升农业机械化工程教育人才的培养质量.     

重型矿卡轮-轴协同式混动系统及控制策略研究

矿用自卸车因其“多拉快跑”的特性而被广泛应用于露天矿山中进行煤炭、矿石等物料的运输。针对经典两轴车及宽体车传统驱动系统存在的动力性能有限、燃油经济性不佳、尾气排放严重等现实问题,面向露天矿自卸车重型化发展对其动力系统提出的超大功率需求与高动力经济性要求,提出了一种新型轮-轴协同式混合动力系统并研究其控制策略。首先,设计了“中轴由柴油机驱动、前后轴由电机驱动”的新型轮-轴协同式混合动力驱动系统,制定了8种工作模式;其次,分析矿用自卸车典型行驶工况,开展循环工况路谱数据采集试验,建立了露天矿专用循环工况曲线;再次,分析确定了轮-轴协同式混合动力系统在不同混动模式下的模式切换及转矩分配方案,利用Matlab/Simulink搭建了基于转矩的逻辑门限值整车控制策略模型;最后,在CRUISE软件中搭建轮-轴协同式混合动力矿车模型,导入控制策略后进行联合仿真试验,分别对车辆的动力经济性能和牵引重量的提升效果进行对比分析。结果表明：若采用提升性能方案,经混动改造后满载时的最高车速、最大爬坡度分别提高了29.51%和54.36%,0～30 km/h的加速时间、百公里综合燃油消耗分别下降了82.30%和...     

基于神经网络的磨料水射流切割工艺参数智能选择

磨料水射流切割中影响切割深度的因素很多,各工艺参数的选择和合理搭配对切割效果有很大影响,并且难以用精确的数学模型来描述。建立了基于BP神经网络的磨料水射流切割工艺参数智能选择模型,该模型可以映射出切割深度与切割工艺参数之间的关系,并通过多次学习训练达到了较高的精度和较快的收敛速度。     

煤炭快速装车系统研究

在介绍煤炭快速装车系统工作流程和种类的基础上,把目前煤炭快速装车系统的研究内容分为结构设计和自动控制两个方面,首先总结了结构设计中的装车站结构设计与优化、缓冲仓定量仓的应力分析、溜槽的选型与优化、液压系统的设计与优化,再总结自动控制中的监测的种类与智能控制的研究应用。最后,通过总结当前的研究重点进一步指出了装车系统未来发展的方向和趋势。