铣刨机旋转多刀铣削阻力的数值计算

为计算沥青路面冷铣刨机的旋转多刀铣削阻力,将单把刀具旋转变厚度铣削的任一瞬时近似为等厚度平移切削,平移速度为刀具刀尖点轨迹的切线速度,以剪切破坏建立了单刀铣削阻力计算模型;将任一时刻各刀具铣削阻力的向量叠加作为该时刻铣削转子的旋转多刀铣削阻力,得到了旋转多刀铣削阻力切向分力的数值计算方法。结合试验数据,以铣削接触面截面积为自变量修正了单刀铣削阻力计算公式,并对比了冷铣刨机试验样机旋转多刀铣削阻力切向分力的实测值与理论计算值,结果表明二者线性相关,相关系数R2=0.9;进而修正了旋转多刀铣削阻力切向分力的计算公式,分析了理论计算值的误差来源。所提出的单刀铣削阻力和多刀铣削阻力计算模型可为旋转类多刀具切削阻力数值计算提供参考。     

制作滑块刀杆车削长螺母

介绍制作滑块刀杆车削长螺母的加工工艺,利用小滑块作支力点转移刀杆上的切削抗力,证明在加工大螺距长铜螺母时起到了消除振动和扎刀、牙型不均等现象。     

斜切(置)翼-弹身-涡轮组合体的非线性转速的分析和计算

从翼剖面理论分析着手对亚、超音速非线性平衡转速进行了机理探讨,对十字斜切翼-弹身-涡轮组合体给出了较实用而可靠的转速计算方法,并与实验值作了比较。本文可供火箭弹(丸)设计、外弹道计算以及风洞旋转试验参考。     

分区型旋转锉加工算法研究与实现

针对普通旋转锉制造工艺与应用中的刀齿汇交于刀具顶点,造成容屑空间小、切削条件差等问题,提出了一种分区型旋转锉加工算法,在齿底轮廓面上进行分区型刀刃曲线的规划,并通过小圆心角、斜平面等参数,实现对旋转锉外形轮廓与刃形的有效控制.为适应旋转锉加工机床结构多样化、复杂化的发展趋势,解决用户数控加工后置处理过程灵活定制的问题,借鉴机构运动学方法,采用旋转变换矩阵,实现对机床结构统一化建模,并运用逆运动学方法,完成旋转锉加工的通用后置处理过程.刃磨实验验证了所提出的加工算法的正确性,能够满足实际使用要求.     

印制线拐角的频域分析

分析了印制线直角拐角特性阻抗的不连续性及其对传输特性的影响,提出一种设计印制线拐角的新方法.基于时域有限差分法,研究了4种常见印刷电路板(PCB)印制线直角拐角的传输特性和反射特性.结果表明:印制线直角拐角传输特性改善的次序依次为直角拐角、圆拐角、内外斜切45°拐角和外斜切45°拐角,最佳拐角为45°外斜切直角弯曲;印制线拐角特性阻抗与其外斜切45°直角拐角最佳斜切率有依赖关系;对于标称特性阻抗50Ω的微带线,在小于8 GHz的频率范围内,其外斜切45°直角拐角的最佳斜切率约为0.535.     

刀头几何角度对刀型截齿力学特性的影响

为分析刀齿刀头几何角度对刀齿在旋转截割煤岩过程中力学特性的影响,利用ABAQUS/Explicit对不同斜角、前角和后角的刀齿旋转截割煤岩过程中所受三向载荷进行数值模拟。采用回归分析方法,建立了截割阻力均值和后角之间的关系式。结果表明:斜角和后角增大均可以减小截割阻力和牵引阻力的峰值、平均值,同时可降低两力的波动程度;增大前角可以减小截割阻力的峰值均值、平均值,降低波动程度,但会使牵引阻力峰值的均值和平均值增大、波动程度加剧。该研究为刀型截齿的力学特性提供了参考。     

超精密数控机床B旋转轴的可量化对刀方法

为了提高超精密数控机床旋转B轴的对刀精度和效率,基于3点坐标确定圆心的原理,提出了一种可量化的B旋转轴对刀方法。采用一种非接触式图像识别方式进行精确对刀,可避免对刀过程中金刚石刀具的破损,同时解决刀尖视场与机床坐标不一致的问题。利用Fresnel透镜模具加工实验验证了对刀精度,并通过激光显微镜检测沟槽里尖角的圆弧半径来确定对刀误差。实验结果表明:该可量化对刀方法的对刀误差为0.8μm,该误差在预先计算的理论误差1μm范围里。该对刀方法适用于超精密切削加工,且对刀的精度可以预测和控制。     

车床上镗孔时镗刀杆尺寸的优化

在制定车床上镗孔的工艺规程时,镗刀杆尺寸的确定十分重要。本文以镗刀杆质量最轻为优化目标,根据镗刀杆强度、刚度和工艺要求建立约束条件,得到镗刀杆优化设计的数学模型。用约束随机方向法进行优化,合理的确定了镗刀杆的尺寸。     

圆柱斜切体涡激振动压电俘能器的输出特性研究

随着微机电系统的广泛应用以及能源日益短缺,为微机电系统持续稳定的自供能是亟待解决的问题。提出了一种新颖的带斜切角度圆柱体涡激振动压电俘能器,以拓宽工作频带和提高输出性能。对斜切角度分别为30°、45°、60°的圆柱斜切体及光滑圆柱的涡激振动压电俘能器进行建模,采用风洞实验对其进行验证。采用该模型对斜切角分别为30°、45°、60°圆柱斜切体及光滑圆柱涡激振动压电俘能器在最优负载及不同风速下的输出电压和功率进行研究。结果表明：当最佳负载为0.5 MΩ和风速在1.413～3.164 m/s时,不同斜切角度压电俘能器的输出电压和输出功率随着风速增大先增大后减小;在斜切角为30°和3.057 m/s下的输出电压最大为4.274 V,输出功率最大为0.037 mW。相对于光滑圆柱,带斜切角度压电俘能器拓宽工作频带和提高俘获性能。斜切角为30°压电俘能器的输出功率比光滑圆柱提高106%。该工作为设计高效的压电俘能器提供一种新的方法。     

半开式切割泵固液两相流动与特性分析

为深入了解半开式切割泵内部固液两相流动状态,基于ANSYS CFX软件,采用标准k-ε湍流模型,在不同固相体积分数和不同流量工况下,研究了叶轮叶片不同位置处的固相体积分布及速度分布,以及切割泵旋转刀处的固相体积分布及速度分布,并对磨损情况进行相应预测.分析了固相和液相对于内流场的影响.结果表明:分布在叶片压力面的固相速度整体小于吸力面,而固相体积分数却大于吸力面;叶片尾部固相速度最大,叶片头部固相体积分数最大;对于旋转刀,位于工作面旋转刀出口处和背面靠近转轴处的固相速度较大,位于工作面靠近转轴处固相体积分数较大,因而磨损预计较为严重,而旋转刀背面整体体积分数较小;不同流量工况对于压力分布、速度分布、固相分布有较明显的影响.     

大采高工作面矿压规律与瓦斯涌出关系实测

为了充分研究大采高工作面瓦斯涌出随开采过程的变化规律,文中结合晋煤集团寺河矿W1301工作面实际条件,通过现场实测工作面支架工作面阻力、工作面超前支承压力及瓦斯涌出浓度,掌握了大采高工作面来压显现特征,进一步分析了瓦斯涌出与矿压显现的规律.实践证明：大采高工作面来压显现并不强烈,动载系数平均为1.34;当工作面来压显现时,瓦斯涌出量急剧增大,支架工作阻力降低时,工作面瓦斯浓度也随之降低,大采高条件下钻孔瓦斯涌出量与其所在位置支承压力大小成反比关系;支承压力增高区的钻屑量大,支承压力降低区的钻屑量较小.     

采煤工作面短孔注水实用技术研究

采煤工作面在回采过程中会产生大量的煤尘,而煤层注水是采煤工作面最有效的防尘措施之一。本文对赵各庄矿3197工作面进行短孔注水的技术方法及应用效果进行了阐述,并对短孔注水的方法进行了分析。结合现场进行的注水实测,对现场实测数据进行了深入的分析,得出短孔注水对于3197工作面防尘有很好的效果。     

大采高综采工作面矿压显现特征分析

淮北许疃矿7229工作面为大采高工作面,采高最高达到6.3 m。为摸清大采高工作面的矿压显现规律,对7229工作面进行了系统的矿压观测,指导了7229工作面安全生产,而且对本矿以后的大采高工作面实现安全高效开采具有重要的现实意义。     

上限区域浅部煤层保水开采工作面安全推进速度实验研究

基于国内外研究结论,本文以皖北矿区百善煤矿6煤层为研究对象,通过分析浅部煤层保水开采机理和关键,提出以"上覆岩层水体渗流速度确定工作面推进速度"的思路(工作面推进速度能使关键层采后破断的砌体在上部水体渗流到采空区前闭合)。根据渗流理论、经验公式和实测资料等,对保水开采分类中工作面上覆岩层中的潜水渗流时间进行公式推导及计算;根据关键层理论和百善煤矿地质资料,计算出各分类上覆岩层初次和周期破断距。由此,计算和确定出各分类工作面推进速度,同时,以推进速度下限和采煤机切割速度确定安全保水开采的工作面长度范围。进一步完善保水开采技术体系,为浅部煤层保水开采技术的安全应用提供理论指导。     

漳村煤矿2502工作面过X12陷落柱方案的探究

针对漳村煤矿2502工作面X12陷落柱情况,本文运用FLAC3D数值软件模拟对工作面推进过程中陷落柱变形及煤层中应力变化情况进行了研究,研究结果表明：随着开采的进行,逐渐出现了较明显的应力集中现象。在过陷落柱期间,工作面顶板的破坏范围大约在54m,而底板的的破坏范围大约在22m。开采到距陷落柱35m时,采动作用对陷落柱开始作用。对过X12陷落柱进行可行性分析得出,采用采煤机截割与放炮破碎相结合的方式强行通过。工程实践表明,该方案保证了工作面的连续推进,不仅有效的控制了陷落柱对生产的影响,提高的煤炭资源的回收率,而且能为以后的工作面过陷落柱提供技术指导。     

九龙牦牛肉质性状测定及肌肉蛋白质双向电泳的初步分析

针对漳村煤矿2502工作面X_(12)陷落柱情况,本文运用FLAC~(3D)数值软件模拟对工作面推进过程中陷落柱变形及煤层中应力变化情况进行了研究,研究结果表明:随着开采的进行,逐渐出现了较明显的应力集中现象.在过陷落柱期间,工作面顶板的破坏范围大约在54 m,而底板的破坏范围大约在22 m.开采到距陷落柱35 m时,采动作用对陷落柱开始作用.对过X_(12)陷落柱进行可行性分析得出,采用采煤机截割与放炮破碎相结合的方式强行通过.工程实践表明,该方案保证了工作面的连续推进,不仅有效地控制了陷落柱对生产的影响,提高了煤炭资源的回收率,而且能为以后的工作面过陷落柱提供技术指导.     

钱营孜煤矿首采面应力分布特征的数值模拟

为了分析综采工作面超前支承压力的分布特征,以及塑性区、围岩位移分布规律和采动影响下煤层底板的破坏规律,应用UDEC软件对钱营孜煤矿3212综采工作面进行了数值模拟对比分析.结果表明工作面推进190 m,前方支承压力基本维持不变,应力集中系数为2.4左右,超前影响范围为35 m左右,底板岩层破坏的程度和深度在几个开采周期中保持一致.这些结果与现场矿山压力观测结果基本吻合,为巷道超前支护、加强支护提供了理论与技术依据,也可以为相似条件下工作面的安全开采及支护提供借鉴.     

综放全厚开采20 m特厚中硬煤层数值模拟研究

针对酸刺沟煤矿6-1号煤层的具体条件,基于矿山压力对顶煤的压裂作用,运用数值模拟方法系统研究了综放全厚开采20 m特厚中硬煤层的合理工作面长度和工艺参数。主要结论有:工作面前支承压力峰值随工作面推进距离增大而变化;工作面前支承压力峰值随工作面长度的增加而增大;顶煤破坏系数随工作面推进距离和工作面长度的增加而变化。考虑矿山压力对顶煤的压裂作用,20m特厚中硬煤层综放工作面的长度应大于300 m;建议综放全厚开采20 m特厚中硬煤层的底层工作面应采用4.5 m的大采高;支架合力作用点位置和支架阻力对顶煤压裂和支护系统的稳定性起着十分重要的作用;给出了合理的开采工艺参数及其匹配。     

回采工作面瓦斯运移规律的数值模拟

基于异重流原理,从紊流状态下的守恒原理出发,导出描述回采工作面风流中瓦斯紊流运移的微分方程,并采用ＳＩＭＰＬＥ方法求解。通过数值模拟,得到工作面采煤机地瓦斯浓度分布结果,采煤机附近高浓度区瓦斯浓度随风速增加呈幂指数降低,随瓦其涌出量增加而线性增加。     

综采工作面坚硬不均匀夹矸处理

坚硬且不均匀的夹矸一直是薄煤层工作面正常开采所面临的一个难题.针对大安山煤矿10槽东二工作面夹矸分布特征,提出了机割与松动爆破相结合的处理方案.该方法最大机割夹矸厚度为300 mm.松动爆破严格控制钻孔方向、层位以及装药量.坚硬不均匀夹矸处理技术,减少了采煤机切割阻力,提高了矿井生产效益.