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。     

基于ANSYS分析的采煤机超大型螺旋滚筒开发

为了解决目前滚筒存在着破煤效果较差、能量利用率低下、截割比能耗浪费严重等问题以及采高为7 m以上特厚煤层一次采全高的生产需求,综合考虑采煤机牵引速度、滚筒转速、叶片螺旋升角及截齿排列方式对滚筒落煤及装煤性能的影响,研制Φ4.5 m采煤机螺旋滚筒,并利用ANSYS对滚筒主要零部件的强度和刚度进行分析,使其结构更合理,性能更优。该螺旋滚筒在神东煤炭集团公司补连塔煤矿12511综采工作面进行8个月的生产性工业试验,表明该滚筒结构合理,工作性能稳定,提高了采煤机生产效率。     

采煤机螺旋滚筒截齿排列模式及其分析

本文分析了２头、３头及４头螺旋滚筒可能产生的几种排列模式，就这几种排列模式给出了实际截深及最佳截线距的计算公式，最后分析了３头螺旋滚筒排列模式的选择。这对截齿排列的选择有一定的理论指导意义。图８，表１，参３。     

采煤机滚筒计算机辅助设计系统

以截割理论为基础,通过对影响采煤机滚筒性能各因素的考虑,建立了采煤机滚筒的计算机辅助设计方法,介绍了采煤机滚筒计算机辅助系统设计软件及其内容、特点和工作过程;利用该软件可以设计新滚筒,也可以对已使用的滚筒进行改造设计,所设计的滚筒可以改善采煤机的截割性能,提高截割效率,增加机器的稳定性.图4,参5.     

采煤机滚筒的计算机辅助设计

以截割理论为基础,建立了滚筒的不同排列模式及其最佳截线距的计算公式以及滚筒载荷波动的数学模型。在此基础上编制了计算机辅助设计的计算机程序。其中考虑了筒参数排列模式的选择,制造的可能性及降低载荷波动为目的截齿排列搭配参数的优选。     

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%。     

采煤机螺旋滚筒主要参数的计算和截齿排列方法的确定

针对如何降低截煤比能耗，提高采煤机滚筒的装煤能力和工作平稳性等问题，介绍了采煤机滚筒几个主要参数的计算和截齿配置形式的确定。     

采煤机滚筒截装过程的运动学分析

分析了螺旋滚筒截割和装载过程的运动特性，可为滚筒的参数选择提供一定的理论依据。     

基于PAC的采煤机滚筒自动调高系统设计

针对采煤机滚筒自动调高存在的技术难题和单纯采用记忆调高的局限性,采取以记忆调高为主,预见控制和模糊控制为辅的综合控制方法实现采煤机滚筒的自动调高。在没有可以直接分辨煤岩分界传感器的条件下用模糊控制进行处理,以判断截齿是否截割到岩层,从而输出控制,调整滚筒高度,实现智能调高。在硬件上采用PAC(可编程自动化控制器)取代传统的PLC控制,可大幅调高运算速度和能力,使运行可靠。     

采煤机新型工作机构装煤参数的优化

本文建立了以新型螺旋滚筒装煤生产率为目标函数的优化数学模型,得出了具体条件下的优化参数和最佳装煤生产率,验证了模拟实验的结果.     

螺旋叶片倾斜布置的采煤机滚筒装煤效率

基于理论解析法和计算机模拟法.用相似模拟方法确定影了响采煤机螺旋滚筒装煤效率的基本物理量.采用量纲分析法导出相似准则,确定模拟装煤的实验参数,应用正交实验的方法对滚筒的装煤效率进行测定.通过对测试结果的分析,得出牵引速度、叶片倾斜角度和滚筒转数三因素对装煤效率影响的程度和它们的最佳组合.     

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.     

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。     

采煤机滚筒截割记忆程控误差的灰预测

根据采煤工作面设备配套条件和采煤机工作循环特点,分析了记忆程控滚筒调高的采样、控制环节误差产生的原因,论述了可靠预测采样控制的精度及误差的修正,以再现上一截割循环顶底板的变化序列曲线.通过对正弦函数型的参考序列曲线和比较序列曲线关联度计算分析,研究了灰预测关联度的几种方法特征,给出了适合采煤机滚筒记忆程控特点的关联度预测方法,满足记忆程控的指令宏观再现控制要求.     

采煤机滚筒调高截割记忆程控的控制策略

针对采煤机滚筒调高机构的特点,即定量、开关式控制液压系统,分析了记忆程控——预知控制结果的再现控制的特征。给出了滚筒调控静态数学模型,并根据调高机构的调控特征方程与采样点间顶底板变化特征方程的差异,给出了在其采样区间内的指令式控制策略,其方法的规则条目少、简单易运算、符合实际控制要求。     

滚筒式采煤机记忆截割的数学原理

采煤机滚筒自动调高是实现采煤机械自动化的关键技术,记忆截割为主、传感器煤岩分界为辅的综合技术是其发展方向。基于记忆截割时采煤机姿态和牵引速度等因素的分析,采用密集等时间采样、稀疏等位移存储的方法,给出了等位移采样周期的确定方法及其指令式控制策略,建立了角位移和线位移传感器的检测数学模型,为选择传感器的类型和精度提供理论依据。依据记忆截割再现精度预测的必要性的论证和采煤机姿态产生偏差的修正方法,提出了适合记忆截割参数序列的灰色关联度新算法。同时,推导出不等作用面积液压缸的数学模型,给出了模糊控制系统原理和仿真框图。仿真结果表明,模糊控制器能有效控制电磁换向阀通断时间。研究成果为记忆截割技术实际应用奠定了理论基础。     

法兰密封专家系统的模块化设计

专家系统是人工智能在工程实际应用中的一个主要分支。介绍了法兰密封专家系统的模块化设计思想及其推理机制。通过Delphi开发平台 ,利用模块化原理开发了法兰密封领域的专家系统 ,该系统可实现密封元件选用及管理的自动化 ,降低工作量并避免人为错误。该系统采用正向推理控制策略 ,结合动态构件和DLL(动态连接库 )技术 ,减少了推理机的复杂性和冗余度 ,并提高了系统的开放性和实用性。按照模块化的开发思想 ,该系统完成了一般密封设计模块的开发任务 ,实现了压力容器等设备常用密封元件的自动优化选择 ,并可逐步添加特殊密封设计等功能模块。