基于AFSA算法的掘进机外喷雾效率最高的参数优化设计

为了提高掘进工作面的降尘效率,通过对喷雾降尘机理的研究,分析了影响降尘效率的因素,建立了纵轴式掘进机外喷雾降尘效率的数学模型.以外喷雾降尘效率最高为优化目标,采用人工鱼群算法(AFSA)对喷雾压力、喷嘴和工作面的距离、喷嘴直径和喷嘴的雾化角进行了优化.优化的结果表明,在保证一定的雾流流量和一定的雾粒存活时间的条件下,喷雾的耗水量减少了3.48％,降尘效率增加了15.33％.该项研究对于合理设计掘进机外喷雾参数,提高喷雾降尘性能,改善掘进工作面环境等具有一定的指导作用和参考价值.     

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%。     

基于人工鱼群算法的喷油系统断油电磁阀的优化设计

为合理选择和正确设计柴油自卸车喷油系统的断油电磁阀，根据电磁阀的结构特点，建立了在自卸车出现转速失控时喷油系统断油时间最短的目标函数。利用人工鱼群算法对断油电磁阀的阀芯质量、弹簧刚度、线圈匝数、工作气隙、阀芯举升高度进行优化，得出断油电磁阀的最佳动态响应参数，并利用HYDSIM分析了优化前后喷油系统的响应特性。结果表明：断油电磁阀参数优化后的喷油系统比优化前的系统的响应时间减小了5．59ms，能更有效地控制柴油机自卸车转速失控，明显提高柴油自卸车的运行安全和使用寿命．     

纵梁填充泡沫铝SUV车架的正面碰撞仿真研究

为提高越野车车架载人区的强度、减少因碰撞引起车架变形而造成的人员伤亡,研究采用在车架纵梁壳内填充具有吸能特性的泡沫铝材料,以改善车架的碰撞性能。通过建立其车架的模型,采用Ls-dyna显示求解方式,对填充泡沫铝材料前后的车架进行100%正面碰撞的计算机数字仿真。结果表明,纵梁填充泡沫铝的车架在自我保护区的变形量较小,其应变最大值下降67.7%。该研究为改进该汽车车架设计、提高乘坐人员的安全奠定了理论基础。     

纵轴式掘进机截齿排列的参数化设计

为了解决掘进机截割头截齿排列理论缺乏、难度大,设计水平低、截割性能差等问题,建立了截齿排列的参数化理论,讨论了包络面、等升角螺旋线、母线的连接、螺旋线上截齿的分布等问题。利用MATLAB GUIDE语言编制计算机程序,设计了"截割头形状设计"面板、"螺旋线设计"面板、"截齿分布"面板、对外接口等截齿排列参数化软件模块,并以实例介绍了纵轴式掘进机截割头截齿排列的参数化实现。结果表明,该方法丰富了截齿排列理论,使设计水平和工作效率明显提高。     

镐形截齿截割不同硬质岩石的随机载荷模拟

在假设截齿的截割阻力和牵引阻力服从Gamma分布、侧向力服从正态分布并考虑其相关性的条件下，运用随机过程理论通过MATLAB编程对其进行计算机模拟。结果表明，三向力随谱氏系数_厂呈剧增趋势；牵引阻力是栽荷最大峰值的最大分力。通过模拟，可单独研究某一参数对截齿截割性能的影响，从而部分地替代实验和工程实测，节省大量的实验费用。     

硬岩掘进机截齿与齿座的有限元分析

为了明确硬岩掘进机截齿与齿座的受力和应力分布情况,确定其损坏原因,通过MATLAB软件模拟单个截齿载荷,利用ANSYS对单个截齿及齿座进行有限元分析。研究表明：单个截齿的受力随切屑厚度的变化而变化,截齿位置角在π/2处截齿所受的各向载荷最大。截齿的最大变形发生在刀头部位,齿座的最大变形发生在齿座前部。根据研究结果,有针对性地采取措施,可进一步减少截齿及齿座损坏,延长其使用寿命。     

影响采掘机械截割块率和粉尘的因素分析

通过对采掘机械截割的块率和粉尘有关参数关系的分析，给出了各因素地截割块率和粉尘的影响，探讨了提高块率降低截割粉尘的途径。     

掘进机纵向截割头的运动学分析及简化计算

针对掘进机纵向截割头的不同工作状态，讨论了运动的简化问题，揭示了截割头各工况时的运动过程及速度变化规律，找出了各种情况下磨损最快的截齿在截割头上所处的位置。这对规划截割头的最佳截割路线、提高截割效率和掘进速度，都具有十分重要的意义。     

螺旋钻采煤机输送机构的振动频率

研究螺旋钻采煤机输送机构的振动特性,通过假设与简化建立了输送机构的振动模型,根据机械振动学原理建立输送机构固有频率和振型的数学模型,运用MATLAB软件求其前五阶的振型,获得了各阶固有振型的变化规律,分析了输送机构的结构参数和运动参数对固有振动频率的影响。结果表明：输送机构的振动频率随其长度、内径、螺旋升角和转速的增加而减小,随叶片厚度和外径的增加而增大。此研究为合理设计螺旋输送机构的结构参数、运动参数和降低输送机构及其整机的振动提供了参考。