MG-300采煤机不同截深滚筒载荷计算机模拟

为了分析采煤机滚筒瞬时载荷的波动情况,通过建立采煤机单个截齿受力和滚筒载荷数学模型的方法,并利用计算机模拟技术,对采煤机不同截深下的截割过程进行模拟.获得了滚筒在不同截深工况的载荷和波动系数变化特征.针对MG-300型采煤机的某种滚筒进行模拟分析,得出了实际应用中降低滚筒载荷波动系数的措施,并且为采煤机的动态设计及优化设计提供了必要的手段.     

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。     

截齿负荷作为随机过程的模拟

本文根据随机过程理论,对采煤机截齿上的负荷进行了分析与研究;提出在模拟时间间距较小时,可以将截齿负荷作为平稳随机过程,用x~2随机过程分别模拟截齿上的负荷及峰值负荷,并给出了模拟方法.     

采煤机螺旋滚筒随机载荷的模拟

文章建立了截齿受力和滚筒载荷的数学模型,在此基础上,利用计算机模拟的方法,得到了螺旋滚筒的随机载荷,并对其结果进行了统计分析,所得结论对于采煤机动态特性与动力学行为的研究具有重要意义。     

采煤机滚筒截齿的截线距分析及优化

为降低采煤机滚筒的截割比能耗,以某型采煤机的截割滚筒为研究对象,对合理选择截齿的截线距和切削厚度的比值进行了研究。利用UG三维CAD软件建立了3种不同截线距的截割滚筒模型,通过ANSYS/LS-DYNA对2组不同切削厚度情况下采煤机滚筒截割煤壁的过程进行了模拟,得到了镐形截齿所受截割力、特定时间内截落煤壁总体积、滚筒所受截割扭矩及截割比能耗等。通过对比这2组采煤机滚筒的截割比能耗和其他相关数据,分析了截线距和切削厚度的比值与截割效率的关系。结果表明,截线距和切削厚度的比值在2左右时,采煤机滚筒的截割比能耗最小。本研究结果对采煤机设计过程中滚筒截线距、滚筒转速和采煤机牵引速度三者之间的最佳匹配有一定的参考价值。     

采煤机振动的力学模型与分析

根据计算机模拟的载荷谱,提出采煤机螺旋滚筒外载荷的变化可用简谐振动的规律来模拟.据此,建立了采煤机振动的简化力学模型,并对其中的基本参数进行了分析.     

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。     

连续采煤机瞬时载荷分析

针对连续采煤机工作过程中的载荷波动问题,通过对连续采煤机滚筒截煤过程及其截齿受力状况的分析,研究了截齿处于截割断面不同位置时的滚筒瞬时载荷.提出了波动因数作为衡量滚筒载荷波动和工作平稳性的指标,建立了相应数学模型,并对螺旋滚筒瞬时载荷与载荷波动的进行了计算机模拟.为螺旋滚筒的进一步设计提供必要的理论依据.     

可视化模拟在连续采煤机滚筒设计上应用

为了准确研究连续采煤机工作时工作机构上的载荷情况,以破煤理论为基础,通过对影响截齿载荷的各项因素进行理论分析,建立了滚筒受力的数学模型.根据模型,基于VB6.0平台设计了连续采煤机滚筒的计算机辅助设计系统.利用该系统在可视化界面中输入不同的参数,可以输出不同工况下的滚筒载荷.该可视化模拟软件为连续采煤机的滚筒设计提供了简捷、有效的设计手段.     

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.     

基于动力学分析的采煤机截齿可靠性

为了计算采煤机截齿的可靠性,对截齿进行了受力分析.将实际工况处理为随机变量,采用概率统计的方法确定采煤机截齿的工作应力及其材料强度.分析认为采煤机截齿的工作应力服从伽马分布和材料强度均服从正态分布,根据应力-强度干涉理论建立求解截齿可靠度的数学模型.为采煤机截齿的故障诊断提出了理论依据.     

基于采煤机截割路径的动态三维地质模型构建方法

针对虚拟综采工作面难以构建实时动态煤层的问题，提出了一种根据采煤机行走轨迹构建三维地质模型的方法.建立了初始三维地质模型和动态三维地质模型，并提取了目标煤层的轨迹曲线，为采煤机提供了目标截割路径;基于当前工作面采煤机的实际截割情况及未来发展趋势提出了三种采煤机截割方案，分别是采煤机记忆截割、人工干预的采煤机记忆截割和采煤机自主截割;建立了真实的虚拟综采工作面，构建了三种方案的实际煤层形态，并进行了仿真对比实验.结果表明:通过采煤机自主截割方案构建的实际煤层的总体平均误差为15.73mm，能够实现较小的割岩量和较高的回采效率.     

采煤机负载功率曲线的小波分析

采煤机负载功率具有很强的随机性和非平衡性，其负载特征是采煤机控制系统和强度设计的最主要依据，本文采用小波变换的方法，对负载功率实测曲线进行了分析处理，其处理方法和结果对采煤机的设计有着实际应用的价值。     

小波变换及其在电动机负载功率分析中的应用

介绍了小波分析的基本概念和优异特性,给出了小波变换作为一种新的分析工具在电动机负载功率分析中的应用方法,应用小波变换对采煤机截割电动机负载功率信号进行了多分辨率分析,实验处理方法和分析结果对采煤机工作状况监控和采煤机的设计具有实际的应用价值.     

齿轮传动系统冲击载荷抑制与动态参数优化

针对重载高速齿轮传动系统冲击载荷大、影响系统可靠性和使用寿命等特点,以某采煤机齿轮传动系统为例,建立了包含电机动态模型、耦合轮系和行星轮系动力学模型的采煤机动力传动系统机电耦合模型,研究了在采煤机运行过程中通过优化运动参数来降低截割传动系统冲击载荷的方法.仿真结果表明:在负载突变工况下,运动参数动态优化使截割传动系统中的冲击载荷减小.搭建了截割动力传动系统实验台架,通过台架试验研究了运动参数优化对截割传动系统冲击载荷的影响,实验与仿真所获得的传动系统冲击载荷的趋势相似,调速持续时间相近,验证了运动参数优化的有效性.     

双滚筒采煤机动力学分析及力学模型建立

为保证采煤机安全可靠的工作,满足其机械动态特性和低振动要求,以双滚筒采煤机整机为研究对象,对其受力进行分析。依据采煤机的实际情况和工作状态,假设:采煤机无故障运行;各部分的质量分布均匀且为刚体;并且通过无质量的弹性元件连接,阻尼为粘性阻尼。在此基础上,建立了双滚筒采煤机整机的力学模型。此模型为数学模型的建立奠定了基础,为进一步对采煤机进行动态分析创造了条件。     

基于ADAMS/Hydraulics与Matlab/Simulink的采煤机自动调高系统建模与仿真

为了解决某型号采煤机自动调高系统的可靠性问题,应用Pro/ENGINEER、ANSYS及ADAMS/Hydraulics建立带有液压系统的采煤机刚柔耦合虚拟样机模型。建立控制系统数学模型并应用matlab/simulink仿真软件对建立好的数学模型进行仿真。基于虚拟样机技术的研究,无需制造物理样机就可验证设计结果,为企业的设计研发带来了巨大的经济效益并且能极大地缩短产品研发周期,对于采煤机的设计和研究具有非常重要的意义。     

采煤机在牵引方向上的动力学行为研究

模拟分析了采煤机在牵引方向上的动力学行为,对采煤机牵引方向动力学模型进行了计算机仿真研究,讨论了各主要部件质量、刚度、滚筒转速与载荷等主要参数的变化及对采煤机动力学行为的影响程度和趋势,为改进采煤机设计、减轻机器的振动和改善其动态特性提供了理论方法和可靠的依据。