斗轮取料机大角度回转电缆上线方案设计

分析斗轮取料机中心上线和悬挂式滑线小车上线两种回转上线方式在大角度回转时的问题,讨论拖链装置的结构和工作原理,设计斗轮取料机大角度回转上线的拖链装置.拖链装置经实际使用,效果良好,可为斗轮取料机大角度回转的电缆回转上线设计提供参考.     

斗轮堆取料机有限元建模方法及模态分析

斗轮堆取料机是一种结构复杂的大型散料运输设备,其有限元模型在建立过程中很容易出现与实际结构对不上的问题.基于三维建模软件SolidWorks和有限元分析软件Hypermesh,提出从局部到整体的逐层建模方法,建立有限元模型.为了验证模型的准确性,针对建立的斗轮堆取料机有限元模型进行模态分析,得到结构前6阶固有频率及振型.基于实验测得该型斗轮堆取料机的固有频率,将其与仿真结果对比,两者得到的固有频率基本一致,测试相对误差在5%以内,精度较好.实验验证及数值仿真表明:通过逐层建模方法建立的有限元模型能有效地揭示斗轮堆取料机的结构特性,为此类型斗轮堆取料机的结构设计和动力学分析提供参考.同时,逐层建模的方法更加快捷高效,为大型复杂结构建模仿真提供了参考和借鉴.     

斗轮取料机结构强度分析

本文以3000t/h斗轮取料机作为计算模型,依据《移动式松散物料连续装卸设备第1部分：结构设计规则》（ISO 5049-1-1994）,针对不同工况建立了ANSYS有限元模型,并对其进行分析计算,得出了各工况下的应力分布等结果,为优化设计提供了参照依据。     

悬臂式斗轮取料机的取料探讨

结合对悬臂式斗轮取料机取料方式的描述,对其计算公式在真实运用过程中的合理性探讨和分析。     

面向智能挖掘机的最优挖掘轨迹规划

以实现挖掘机的智能化、工作装置的自动轨迹控制为目的,提出了一种基于能耗最小的挖掘轨迹规划方法.通过研究挖掘机铲斗与物料相互作用过程中的阻力特性,并综合考虑物料的重力、铲斗与物料间的摩擦力、挖掘速度以及铲斗两侧物料对挖掘阻力的影响,构建了一种适用于大型矿用挖掘机的动态挖掘阻力预测模型.运用提出的挖掘阻力预测模型,从多种不同堆角的料堆出发,以挖掘单位质量物料的能耗最小为目标函数,在综合考虑结构和性能约束的基础上建立了优化模型,并应用于WK-55挖掘机的控制参数优化,得到了挖掘不同堆角的料堆时的最优挖掘参数.结果表明:对于任意堆角的料堆都有最优挖掘参数可以在保证挖掘效率的前提下使挖掘机以最小能耗进行挖掘作业,为智能挖掘机的研发提供了理论参考.     

两类斗轮堆取料机挖掘切割边长计算方法

通过对门架式斗轮堆取料机和悬臂式斗轮堆取料机斗轮运动规律的分析 ,推导出两类斗轮堆取料机斗轮挖掘切割边长的计算方法和公式 ,得出两类斗轮切割边长具有明显差别的结论 ,从而为两类斗轮挖掘阻力的计算提供了理论依据 ,修正了两类斗轮挖掘阻力均按照门架式斗轮堆取料机斗轮运动规律进行计算的方法 .所得出的结论对确定两类斗轮机斗轮铲斗深宽比例及斗轮机大车前进距离与斗轮运动速度之间比例关系具有实际指导意义     

智能挖掘机直线挖掘作业的运动规划与控制研究

针对挖掘机在开挖沟槽与坡面平整作业时通常需要用到直线挖掘,并且具有高精度作业需求, 提出一种多关节协同的运动规划与控制策略. 建立挖掘机工作装置的运动学模型,根据铲斗齿尖直线运动轨迹进行逆运动学求解得到各关节的运动轨迹,并根据斗杆和铲斗的预测角度值,随动规划动臂目标角度. 利用递推最小二乘法对挖掘机各关节动力学模型参数在线辨识,实时预测延迟时间内关节角度的变化来补偿系统延迟特性所导致的跟踪控制误差.对现有挖掘机进行智能化改造,搭建AMESim的工作装置模型,基于实验数据修正液压系统模型参数及挖掘机模型,并在Simulink中建立控制模型与AMESim的挖掘机模型进行联合仿真测试,验证控制算法的可靠性. 仿真结果表明,与传统PID控制策略相比,基于关节协同控制的策略在直线挖掘铲斗轨迹控制中具有更好的性能.     

斗轮取料机的监造管理

斗轮取料机,作为港口工程重要的装卸机械设备,目前已经广泛应用于港口散料(矿石、煤、焦碳、砂石)存储料场的堆取作业。斗轮取料机的设备监造,是港口工程机电设备安装的一项重要内容,因其技术难度大、涉及学科专业广、管理经验少,常常导致设备安装后不能正常运行,可供借鉴的经验也不多。本文通过自己的亲身实践,从机械设备、电气设备、单机空载试运行、空载联动试运行、重载联动试运行、性能考核六个方面进行分析,总结了黄骅港块煤筛分系统工程斗轮取料机的监造管理经验,以供借鉴。     

电铲铲斗强度的DEM-FEM耦合计算研究

利用离散元软件EDEM对电铲铲斗的挖掘过程进行模拟,得到更逼近实际的挖掘载荷.然后将仿真结果加载到铲斗有限元模型上,再进行有限元分析,得到铲斗的应力和变形分布情况.为铲斗的开发设计及优化提供依据.     

斗轮取料机臂架自落的处理

本文讲述斗轮取料机臂架液压系统故障、机架配重轻而引起其自落的处理方法。     

基于ANFIS的挖掘机器人挖掘轨迹仿真

为提高液压挖掘机器人工作装置挖掘作业轨迹规划控制精度,将挖掘机器人工作装置简化为斗杆、铲斗两关节二维机械臂进行分析.在建立逆运动学模型时,要将铲斗末端位姿空间与工作装置关节空间和油缸空间联系起来进行轨迹规划,以便在各个空间实现对挖掘机器人的控制.为提高跟踪期望轨迹精度,采用两个自适应神经模糊推理系统(ANFIS)分别学...     

挖掘机激光高程定位方法

为实现挖掘机的三维空间定位,在安装工作装置各关节角度传感器的基础上,又安装平台回转角度检测装置和平台倾角传感器,并在斗杆上安装激光接收仪用于检测地面激光发射器发射的水平激光相对于接收仪零位的高度。建立挖掘机的运动学模型,推导车体相对于大地的坐标变换矩阵,即完成三维空间的车体定位,并得到常用而简单的车体高程定位公式。然后,推导该定位车体位姿下铲斗坐标系相对于大地的坐标变换矩阵,导出挖掘深度定位公式,实现了挖掘机挖掘轨迹的三维空间定位,为实现挖掘机的三维空间轨迹精确控制与挖掘深度控制打下了基础。     

基于单神经元PID的挖掘机铲斗位姿自适应控制

为实现挖掘机作业过程自动控制,需要对铲斗位姿准确定位。建立了挖掘机工作装置运动学模型及电液控制系统模型,针对挖掘机电液控制系统的时变性与外界干扰的不确定性特点,设计了一个单神经元自适应PID控制器,并采用二次型性能指标对控制器参数进行在线优化。仿真试验表明,该控制器响应快速、平稳,对参数时变与不确定扰动具有一定鲁棒性,能有效地对挖掘机铲斗位姿进行精确控制。     

电铲铲斗齿的修复工艺

通过分析铲斗齿的磨损原因，提出了采用堆焊的方法对铲斗齿进行修复。详细介绍了铲斗齿的修复工艺，堆焊材料的选择及堆焊时应注意的事项。实践表明，此修复工艺切实可行，取得了令人满意的效果。     

斜井提升防掉道保护监测与分析

针对斜井箕斗在运输过程中易出现脱轨,设计了新型无线信息传感器传输网络系统。通过安装于箕斗矿车底部的感应传感器与光电传感器可以实时监测箕斗与轨道的接触状态。在牵引箕斗配重块与箕斗的钢丝绳处安放载荷传感器,用来监测钢丝绳的受力情况;在井口安装到位传感器,用来监测箕斗的到位状态。姿态传感器利用XL66系列无线转换器与M系列RS485数据采集模块将信息发送到井口接收装置,利用通讯电缆与上位机相连,通过组态王软件实时获取监测数据与画面。现场测试表明,本设计可以满足实际需求,提高了矿井的安全性能与生产效率。     

筒基平台气浮拖航倾斜角模型试验

以锦州9-3筒型基础系缆平台为对象,在拖航速度、筒位置以及平台吃水深度一定的条件下,通过模型试验测定了筒型基础平台以不同倾斜角度随浪与顶浪拖航时的平台运动加速度、筒内气压力、筒底水压力以及拖缆力,并对试验数据进行比较分析,用于研究倾斜角对筒型基础平台随浪与顶浪拖航时基本力学参数的影响分析．试验结果表明,设置一定的倾斜角度,可明显降低筒型基础平台拖航时的摇摆以及升沉运动的幅度,且随浪拖航效果要优于顶浪拖航效果;采用设置倾斜角度的方法来提高筒型基础平台的拖航稳性是以显著增大拖缆力为代价的．     

液压挖掘机振动掘削土体参数在线辨识

提出通过控制铲斗液化缸往复运动的位移及换向频率对铲斗实施激振的方法。依据振动掘削的动力学特征和振动机理，建立铲斗-土壤的单自由度模型。以共振理论为依据，为实现自适应振动掘削，提出一种在线测量土壤固有频率的方法。研究结果表明：通过控制铲斗来实现激振的方法是可行的；通过振动铲斗激振力及检测铲斗工作状态下的加速度或位移，利用合适算法能够较好地辨识出被掘削土体参数。     

威远江水电站溢洪道挑流鼻坎数值模拟优化研究

针对威远江水电站岸边式溢洪道挑流消能存在的问题,采用RNGk~ε双方程模型模拟湍流,利用流体体积分数法(VOF)确定自由水面线,采用非结构网格与自适应局部网格加密的方法,成功地对溢洪道挑流鼻坎挑流进行了三维紊流数值模拟,并利用数值模拟方法对挑流鼻坎的修改方案进行了研究,并经过计算提出了较优方案,并经试验验证得到较好的效果,为威远江水电站设计与优化提供了可靠的设计依据.     

基于参数化的散料输送机械快速设计系统开发

为了解决散料输送机械的设计及其优化过程中存在的产品设计周期长、方案优化过程慢等问题,开发出一套针对散料输送机械的快速设计系统平台.以某公司斗轮机构的斗子和轮体为例,首先建立了参数化尺寸驱动的设计模型;然后基于参数化的原理利用有限元分析软件建立多目标优化分析模型,实现了产品的快速优化设计,提升了复杂钢结构的设计效率与准确性;最后将参数化设计与参数化分析优化模块进行高度集成,搭建完成快速设计系统平台,用户可通过快速设计系统平台的交互界面输入参数得到所需要的产品.工程实践表明,该快速设计系统对散料输送机械的系列化开发具有较好的应用前景.     

液压挖掘机铲斗振动掘削功率消耗研究

液压挖掘机工作时,铲斗液压缸无杆腔的油液压力间接反映了土壤的挖掘阻力.针对实验液压挖掘机独特的双阀芯液压系统及铲斗液压缸两腔所采取的控制策略,以“铲斗液压缸瞬时挖掘功率=无杆腔油液瞬时压力×无杆腔瞬时输入流量”为数学模型,探讨了液压挖掘机的功耗规律,将功耗规律对时间积分得到能耗规律;最后开展了大量的现场挖掘实验.结果表明,振动掘削相对于静态掘削不但可以有效地提高工作效率,而且还可以有效地降低挖掘阻力和功率消耗,且正弦波振动载荷的掘削效果明显优于三角波载荷.