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。     

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.     

连续采煤机块煤产量数学模型及其影响因素

假设连续采煤机的块煤产量服从韦布尔分布,建立了连续采煤机块煤产量的数学模型,给出了模型中有关参量的确定方法,并利用计算机模拟的方法对连续采煤机工作过程15～25、25～50与50～100 mm三种粒度的块煤产量进行了数值模拟,分析了有关参数对连续采煤机不同块煤产量的影响,为合理确定机器的设计参数和工作参数、提高块煤产量和煤炭生产的经济效益提供了理论依据.     

基于遗传算法的连续采煤机滚筒参数优化设计

为设计优质高效的截割滚筒,根据连续采煤机滚筒的结构特点和工作状况,建立了以煤炭生产综合经济效益为总目标函数,以截割比能耗、载荷波动系数、煤岩块度和生产效率为分目标函数的多目标、多变量、多约束的滚筒优化模型,采用生物进化思想,基于遗传算法对在不同截割阻抗下的滚筒结构参数和运动参数进行优化,得出不同截割条件下连续采煤机滚筒的最佳运动参数和结构参数.该优化结果可用于指导煤炭企业生产,使其获得良好的经济效益.     

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。     

基于遗传算法的连续采煤机参数的优化设计

以连续采煤机设计参数为研究对象,建立了不同块煤产量与参数之间的目标函数、设计变量和约束条件。利用Matlab软件中的遗传算法在非线性问题优化中的优越性,对连续采煤机不同块煤产量进行了优化,得到了不同块煤产量的最优值时连续采煤机的设计参数。通过比较优化前后目标函数值,可知优化后的结果明显好于优化前,这对设计参数的选择有一定的指导意义,同时也有利于提高煤炭企业的经济效益。     

连续采煤机截割臂分布质量法的动力学建模

将连续采煤机的截割臂作为分布质量来考虑，通过对模型的简化，用约束模态法结合拉普拉斯变换推导了连续采煤机截割机构的Euler-Bemouli梁的特征方程、模态型函数及其正交条件。然后用拉格朗日方程结合假设模态法建立了连续采煤机截割机构的动力学模型，为连续采煤机的动力学行为研究奠定了基础。     

采煤机重型螺旋滚筒的飞轮效应

从采煤机工作机构载荷的特点出发,在提高滚筒寿命和硬煤截割能力方面,指出重型螺旋滚筒特有的作用,即耐磨损能力,并揭示飞轮效应在采煤机工作机构上的应用机理.通过建立滚筒运动的动能与势能转换关系模型,提出了螺旋滚筒上产生附加惯性扭矩和附加动态截割强度概念,确立了滚筒的运动波动量与转动惯量的关系,为减小采煤机工作时的振动、设计合理的滚筒提供了必要的理论依据.     

基于PRO/E的连续采煤机滚筒的参数化设计

依据连续采煤机截割滚筒整体结构和装配关系,利用Pro/Engineer强大的参数化造型技术及其提供的二次开发模块Pro/Toolkit,建立了连续采煤机截割滚筒参数化设计系统.该设计可避免产品设计过程中不必要的重复性工作,提高了设计的质量、水平以及工作效率,为深入开展连续采煤机截割滚筒的仿真研究奠定了基础.     

不共振星轮装载机构转速的确定

为了研究星轮转速对连续采煤机和掘进机装载机构效率的影响,采用有限元分析软件ANSYS,对星轮装载机构进行了模态分析和谐响应分析,分别得出了星轮机构前10阶固有频率及位移与频率的关系曲线,确定星轮机构不发生共振的激振频率在1.8～2.6 Hz,星轮机构工作的安全转速在36～52 r/min.该研究为改进星轮的设计和改善星轮的性能提供理论依据.     

基于相似理论的连续采煤机滚筒参数设计

截割比能耗是衡量采煤机滚筒设计优劣的重要指标之一.为了改进和完善连续采煤机的滚筒设计,基于相似理论,采用矩阵转换法,推导出模型实验的相似准则,以显著影响比能耗的滚筒参数为参变量,用单因素实验法获取实验数据;采用回归分析法,获得影响比能耗的滚筒参数模型.实验表明:该模型能够较全面地反映滚筒结构参数和运动参数对比能耗的影响关系,为连续采煤机滚筒设计提供了理论依据.     

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.     

连续采煤机截割部的运动及力学分析

连续采煤机截割部的运动和力学特征对整个机器的截割性能、效率有重要的影响.以顶部悬挂式连续采煤机截割部为例,建立了截割部液压缸活塞运动速度与悬臂摆动角速度以及活塞推力与悬臂摆动力间的函数关系.经计算机模拟,得到了悬臂摆动角速度与悬臂摆角的关系曲线以及摆动力与悬臂摆角的关系曲线.力学分析得到悬臂的速度、力的大小及变化规律,为设计和改善采煤机的工作性能提供了理论依据.     

不同底板角度下连续采煤机倾翻力矩分析

为了能够更真实的研究连续采煤机的工作稳定性,弥补前人研究没有考虑作用在滚筒上的力和力的作用点是不断变化的不足,利用MATLAB的对连续采煤机的工作稳定性进行了更接近实际工况的模拟。所得结果对于正确地进行连续采煤机的总体布置和参数选择,提高连续采煤机工作的稳定性、改善其工作性能具有重要意义。     

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。