基于 GAs 模糊控制的掘进机截割电动机恒功率控制

为了解决悬臂式掘进机截割随机分布的煤岩时载荷变化剧烈、能量消耗大、工作效率低的问题,利用遗传算法对悬臂摆动速度进行模糊控制,实现对截割电动机的恒功率控制。建立了掘进机悬臂水平摆动系统的仿真模型,利用Matlab软件对模型进行仿真。结果表明：该系统较传统控制方式的悬臂摆动速度波动减小25.9%,截割电动机功率超调小5.0%,调节时间缩短0.1s,响应速度快、精度高,具有良好的控制特性,能根据截割煤岩的不同,自动调节悬臂摆动速度,降低了掘进机功率损失、提高了工作效率。     

截割头缺齿运行对其工作载荷的影响

截割头缺齿运行在现场使用中是很普遍的现象，但由此带来的后果却一直没有引起足够的重视，本文利用建立的截割头载荷的数学模型，采用计算机模拟的方法，对截割头各种缺齿状态下运行时工作载荷的变化及其影响作了分析研究，所得结论对于正确地使用和维护掘进机有一定的指导作用。     

纵轴式掘进机截割机构纵向随机振动的仿真研究

为了了解纵轴式掘进机的纵向振动特性,提高机器工作的可靠性,分析并确定截割头随机载荷的数学模型,利用拉格朗日方法建立了该型掘进机的纵向动力学模型,通过拉氏变换法对动力学方程解耦,得到了其3阶固有频率和振型.为进一步探究截割头与悬臂、悬臂与机体的刚度对截割头和悬臂振动的影响,利用虚拟激励法求得截割头、悬臂的纵向位移响应,并在ADAMS中对整机多刚体动力学模型仿真,验证了该方法的可靠性.研究结果表明：系统的纵向振动固有频率在6 Hz内,通过增加悬臂与机体的刚度能明显减小外随机激励作用下截割头和悬臂的振动.所得结论为改进掘进机设计和参数优化提供理论依据.     

采煤机辅助泵系统的可靠性分析

本文利用可靠性的理论和方法建立了采煤机辅助泵系统的可靠性模型,分析确定了影响系统正常工作的主要因素,为系统的可靠性设计和确定系统的维修性奠定了基础。     

改善工作面环境与安全的采煤机工作参数的研究

本文通过综合分析,提出了有效降低采煤机截割粉尘的方法,并从减少粉尘出发,讨论了采煤机有关参数的合理设计问题。所得结论对于降低工作面的粉尘、改善工作面环境和保障工人的健康、延长设备的使用寿命,以及对提高煤炭生产的安全性都具有重要的意义。     

掘进机截割头的计算机辅助设计

截割头的设计多年来一直采用类比法和试凑法。本文介绍用于截割头辅助设计的计算机软件(简称CHCAD)。该软件可以用来设计新截割头,也可以用于现有设备的改造。使用该软件能改善掘进机的切割性能,提高截割效率。文中还论述了该软件的内容、特点与工作过程。     

连续采煤机截齿随机载荷的数学模型

截齿的载荷是确定连续采煤机截割工况和研究其截割性能的依据,根据对连续采煤机截割滚筒结构特殊性和工作条件复杂性的分析,通过假设单个截齿平均载荷与随机载荷的关系、截齿的受力分布类型以及硬质包裹体的接触概率,利用叠加原理,建立了在复杂煤层截割时,连续采煤机上处于截割断面不同位置的截齿的随机载荷的数学模型.     

纵轴式掘进机纵向随机振动响应的研究

为了探究纵轴式掘进机在随机激励作用下的纵向振动特性,根据多体动力学的理论和方法,建立了该型掘进机纵向动力学模型,利用拉格朗日方法建立其随机激励作用下的纵向运动微分方程。针对某型纵轴掘进机截割头所受随机激励产生的随机振动,运用虚拟激励法推导了掘进机纵向振动响应的数学模型,并利用MATLAB汇编语言赋值求解,得到该掘进机在随机激励作用下截割头、悬臂和机体的响应特性。结果表明:截割头、悬臂和机体的固有频率分别为3.2 Hz、2.9 Hz和2.3 Hz。在外随机激励作用下,随着悬臂与机体间刚度和阻尼的增大,截割头和机体的位移响应谱峰值逐渐减小,通过增加悬臂与机体、机体与底板间的刚度和阻尼,可有效减小整机的纵向振动。利用Adams对掘进机多刚体动力学模型仿真,证实了该方法研究掘进机的随机振动可行。     

冲击破岩掘进机工作机构液压系统仿真分析

利用Pro/E建立工作机构的三维实体模型，使用ADAMS建立其虚拟样机仿真模型，采用AMESim建立其液压系统的仿真模型，针对最大破碎深度作业姿态搭建了机液联合仿真模型，得到了各油缸的位移、速度和压力曲线、不同作业方式和不同负载的功率曲线、改进前后液压系统的压力特性对比曲线以及不同直径阻尼口系统的启动、制动曲线。研究表明：位移、速度和压力曲线波动幅度较小且趋势相对平稳，满足作业性能需求；在作业时间允许的前提下，应尽量选择单独作业方式和“避硬就软”的作业策略来减少功率消耗；安装直径为0.8 mm的并联阻尼器可以很好的降低液压系统的波动幅度；压力试验数据验证了所建仿真模型的准确性，所得结果为该工作机构机械系统和液压系统的参数匹配以及优化改进提供依据。