运动参数对采煤机滚筒载荷影响的模拟研究

为探究牵引速度和滚筒转速对采煤机滚筒载荷的影响,通过建立采煤机滚筒三向载荷均值与波动系数的数学模型,基于Matlab/GUI软件平台,利用设计的滚筒载荷模拟系统,以国产某型采煤机为例,得出其滚筒载荷均值与波动系数随牵引速度、滚筒转速变化的曲线,发现了载荷均值与波动系数随运动参数变化的规律,分析了运动参数对滚筒载荷的影响,为合理确定采煤机运动参数提供依据.     

采煤机参数与工作面温升关系的数学模型

分析了采煤工作面温升的危害,确定了采煤机是导致工作面温升的一个主要根源.通过假设与简化,利用热辐射的理论和方法,把机器工作消耗的功率转化为扩散热,建立了采煤机参数与工作面温升之间关系的数学模型,为定量地分析、研究采煤机工作对工作面温度的影响、为采煤机工作性能的评价和新型、环保型采煤机的设计、以及进一步改善采煤工作面的环境奠定了理论基础.     

采煤机参数与工作面噪声关系的数学模型

为减少采煤工作面噪声的危害,分析了采煤机噪声的构成,通过假设与简化,建立了采煤机参数与工作面噪声之间关系的数学模型,并编制计算机程序和利用所建模型对采煤机工作面的噪声进行模拟研究.研究表明,工作面噪声随滚筒直径与转速、截割阻抗及牵引速度等参数的增加而增大,随截线间距、切屑厚度、煤岩脆性程度的增大而减小.该模型对于评价机器工作性能、改进机器设计等具有重要理论意义.     

滚筒结构参数对粉尘爆炸率的影响

通过假设与简化,建立了采煤工作面粉尘爆炸率与采煤机滚筒设计参数间关系的数学模型.以国产某型滚筒式采煤机为例,采用计算机模拟的方法得到了采煤机滚筒直径、螺旋叶片头数与粉尘爆炸率之间的关系曲线.通过分析,确定了各参数对粉尘爆炸率的影响,为预测不同结构滚筒参数的采煤机对粉尘爆炸率的影响,完善采煤机工作性能的评价体系,改进滚筒设计,减小采煤机的截割粉尘,降低粉尘爆炸率,提高煤炭生产的安全性提供理论依据.     

连续采煤机截割滚筒的运动学分析

为了研究连续采煤机的动力学行为，提高采煤机工作机构的设计质量，根据实际工况，分析了连续采煤机截割滚筒的运动轨迹，建立了采煤机滚筒截齿的轨迹方程、速度方程和加速度方程，通过计算机仿真，分析了滚筒转速、垂直摆动速度对截齿运动参数的影响，为合理选择截割滚筒的工作参数和提高工作机构的设计质量提供了理论依据。     

采煤机滚筒截齿配置及滚筒转速与牵引速度匹配关系的分析

从获得最佳切屑厚度的原则出发 ,研究了采煤机滚筒截齿配置型式、滚筒转速与牵引速度的匹配关系。     

采煤机滚筒截齿配置及滚筒转速与牵引速度匹配关系的研究

从获得最佳切屑厚度的原则出发，研究了采煤机滚筒截齿配置型式、滚筒转速与牵引速度的匹配关系。     

滚筒结构参数对工作面噪声的影响

为降低采煤工作面噪声、改善作业环境,建立了滚筒结构参数与工作面噪声关系的数学模型,通过计算机模拟,得到了螺旋滚筒直径和宽度与工作面噪声的关系曲线.结果表明:随着滚筒直径的增加,工作面噪声也逐渐增大,当滚筒直径大于1.4 m时,工作面噪声变化趋缓;随着滚筒宽度的增加,截割阻力增大,工作面噪声近似线性增加.正确设计滚筒直径和宽度,既可保证采煤机很好地完成落煤、装煤任务,又能有效缓解工作面的噪声.     

基于模糊算法采煤机滚筒自调高方法的研究

在分析采煤机滚筒的截割状态对采煤机运行参数影响的基础上,提出了以采煤机运行参数（截割部电动机功率、牵引部电动机电流和调高油缸压力）为检测对象,应用模糊控制技术进行煤岩界面识别和滚筒自动调高的方法。并设计了以PLC为核心的多参数递阶混合模糊控制器。进行了模拟试验。试验表明,这种模糊控制器数据库方便修改,对输入量的变化反应灵敏,响应速度快,判断准确,实时性好,适用于煤和顶底板岩石硬度不相同,的采煤工作面的煤岩分界面辨识和采煤机滚筒自动调高的控制。     

连续采煤机运动参数对截割载荷影响的研究

为了研究连续采煤机的运动参数对截割机构载荷的影响,通过对截割机构的受力分析,建立了连续采煤机截割滚筒载荷的数学模型。利用计算机模拟的方法,对不同滚筒转数、不同悬臂摆动速度下连续采煤机截割机构的载荷进行了模拟,得到了连续采煤机截割过程截割机构的三向载荷大小及其变化规律。结果表明,在截割机构的三向载荷中,推进阻力最大,升降阻力的波动最明显,各向载荷随悬臂摆动速度的增大而增加,随滚筒转速的提高而降低,所得结果为合理确定连续采煤机的运动参数、进一步改善连续采煤机的截割性能和工作质量提供了依据。     

采煤机滚筒参数与尘肺病患病率关系的数学模型

为了研究采煤机滚筒设计参数对尘肺病患病率的影响,以期改进滚筒设计、降低尘肺病患病率,以采煤机截割粉尘的产生机理和现场采集的数据为基础,在假定工作面呼吸性粉尘浓度与采煤机截割比能耗成线性关系的条件下,通过对采煤机滚筒各设计参数与呼吸性粉尘浓度、尘肺病患病机理之间关系的研究,给出了工人接尘量的计算方法。综合分析各因素的影响,建立了采煤机滚筒设计参数和尘肺病患病率之间关系的数学模型,并对该模型进行了显著性检验。结果表明:回归方程具有显著意义,数学模型具备较好的拟合性。该项研究可为改进现有采煤机滚筒的设计,减少截割粉尘、降低尘肺病发生、预测新设计采煤机工作时对尘肺病患病率的影响以及为采煤机工作性能的评价提供理论依据。     

采煤机截齿排列参数对粉尘爆炸率的影响

利用假设与简化,建立了粉尘爆炸率与滚筒设计参数间关系的数学模型,以国产某型滚筒式采煤机为例,模拟得到了粉尘爆炸率与截线间距、每线齿数、叶片头数、截齿最大切屑厚度之间的关系曲线,通过分析,确定了上述采煤机截齿排列各参数对粉尘爆炸率的影响,为改进机器设计、合理确定采煤机的截齿排列参数、为减小采煤机的截割粉尘、降低粉尘爆炸率、提高煤炭生产的安全性提供理论依据。     

采煤机沿工作面推进方向振动的模拟研究

文章对采煤机沿工作面推进方向的振动进行了模拟和分析,并讨论了机身质量、各部刚度、滚筒的转速和载荷对采煤机振动的影响,其主要参数的改变引起振动特性变化程度和规律,对于采煤机的改进、设计、减轻机器的振动和改善其动态特性都具有指导意义。     

基于PSO-GACA的采煤机螺旋滚筒参数优化设计

为了改善滚筒采煤机的装煤性能、增加采煤机的块煤率、提高其产煤经济效益,以叶片外缘直径、内、外螺旋升角、滚筒转速和采煤机牵引速度为设计变量,选择装煤生产率最大和吨煤售价最高作为目标函数,建立了各种几何约束及性能约束,采用粒子群算法和蚁群算法的混合算法(PSO-GACA算法)对螺旋滚筒的参数进行优化设计。结果表明,在保证滚筒不发生堵塞、抛煤距离合理等条件下,优化后的采煤机装煤生产率提高14.5%,块煤率增加13.2%,吨煤售价可提高0.75%。     

采煤机螺旋滚筒参数的优化设计

本文分析了采煤机滚筒结构参数与运转参数对截装性能的影响,提出了螺旋滚筒的评价指标。在此基础上,应用规划论方法,建立了螺旋滚筒参数优化模型,并据此对不同煤层厚度适用的螺旋滚简参数进行了优化设计。例算表明,此模型用于滚筒参数设计是可行的。     

复杂煤层采煤机滚筒载荷的数值模拟

为解决复杂煤层下工作的采煤机截齿磨损严重、缺失以及滚筒寿命低等问题,通过分析截齿与煤岩的接触位姿以及单齿的力学模型,建立了复杂煤层条件下采煤机滚筒的力学模型。为便于工程分析与应用,适当简化了截齿与煤岩的截割状态,以离散随机过程判断每一时刻截割过程中的受力状态,给出了复杂煤层下采煤机滚筒载荷的模拟算法。该模拟算法可实现任意旋转周期内滚筒三向载荷和负载扭矩的模拟,为采煤机滚筒的数字化设计提供条件。