基于SolidWorks新型59把截齿截割头研究

掘进机的截割头作为关键部件,直接影响机器的整体性能。截齿分布、截齿数目等因素对截割效率、截齿的寿命及截割性能影响很大。采用SolidWorks建立截割头模型并使用仿真对新型59把截齿截割头的建模以及结构进行有限元分析研究,找出截割头的应力分布规律,并不断改进模型,使其在正常工作状态下所受的应力较小,且安全系数较大,满足材料的强度条件,能够适应工作要求。新型59把截齿截割头掘进机具有较强的实用价值,在开发应用方面具有一定的前景市场,可以有效节约设计成本和提高设计效率。     

不同形状截割头截齿排列的参数化设计

通过对螺旋升角的定义,建立截割头包络面螺旋线的数学模型,提出等螺旋升角的截齿排列理论,给出不同形状截割头包络面母线的截齿空间位置模型。通过编制程序进行实例设计,获得两种不同形状的截割头及其截齿的排列和切屑图。结果表明,该模型设计的截齿排列分布均匀,截线距从截割头大端向小端递减,各截齿的切削面积均匀,截齿受力状况良好,满足截齿排列的要求,为截割头设计及截齿排列的参数化奠定了基础。     

纵轴式掘进机截割头随机截割载荷识别方法研究

针对纵轴式掘进机截割头随机截割载荷难以准确测定的问题,根据随机过程理论,推导出截割头随机截割载荷的自功率谱表达式,并根据截割功率谱结合虚拟激励法确定截割头的虚拟激励;然后利用求得的响应结合精细积分算法反向推导识别截割头随机截割载荷的表达式,由此建立了精确的截割头时域随机截割载荷的反演数学模型;最后由最小二乘法计算出截割头随机截割载荷的时间历程,并通过正则化方法来减小噪声的干扰。实例验证结果表明,该方法能有效减小噪声干扰,准确地识别截割头的随机截割载荷。     

部分断面掘进机横向截割头的CAD研究

本文从实际截割工况入手,分析了横向截割头截割旷岩体的截割机理,并以此为基础论述了横向截割头参数优化和截割性能的模拟,为设计横向截割头提供了一种先进的CAD方法。     

两种不同截齿排列截割头性能的比较

为了评价利用等螺旋升角进行截齿排列设计的截割头的截割性能,选用了一个实际的截割头进行比较,通过计算机仿真获得两个截割头截割过程的切屑图和载荷曲线,经比较分析表明,用等螺旋升角排列截齿的截割头截槽合理,各段切屑图均匀,载荷大小及其波动较小,截割性能良好,所以用等螺旋升角排列截齿是一种高效、实用的截齿排列方法。     

不同性质煤岩下掘进机截割载荷研究

针对传统计算方法计算截割头复杂的截割过程中的截割载荷存在的缺陷,提出了有限元模拟方法,模拟动态截割过程.提取了多种不同的煤岩的坚固性系数,以分析不同性质的煤岩对截割载荷的影响,并推导了三向力与坚固性系数之间的关系.通过对比分析发现,对截割载荷的理论公式推导以及模拟分析两者的结果相吻合.然后基于此,针对整个截割头进行截割过程分析,结果表明:仿真分析不仅提供了可靠的截割头截割载荷的精确计算方法,提高了截割头截割试验的效率,而且也提供了针对不同地质条件的煤岩选择合适的截割头的参考依据.     

基于能耗最低的截割头结构参数模糊优化设计

以纵轴式部分断面掘进机的截割比能耗为目标函数,取截割头的直径、锥角、螺旋叶片升角等作为设计变量,给出了各参数的模糊约束条件,运用最优化水平截集法将掘进机截割头结构参数的模糊优化问题转化为非模糊优化问题,建立了基于能量消耗最低的截割头结构参数的非模糊优化的数学模型.利用该模型确定截割头的结构参数,可使截割头的结构参数设计更加合理,能进一步改善掘进机的截割性能,明显提高掘进机截割的经济效益.     

掘进机截割头平均负荷的模拟

文针对掘进机械割特性,建立了截割头平均负荷的数学模型,利用该数学模型对截割头平均负荷进行模拟,并且结合实例,对截割头的截荷特性进行了分析,该方法可以替代费有昂贵的实验,并对截割头的优化具有重要作用。     

纵横轴式掘进机截割头载荷的模拟分析

为了深入了解掘进机截割特性,以截割头载荷为研究对象,采用模拟分析的方法,通过对纵、横轴式掘进机截割头受力分析,建立了这两种掘进机截割头载荷的数学模型,利用Matlab仿真软件编程,模拟得出了截割头的载荷谱,并对其进行了比较分析,得到了两种掘进机截割头载荷变化特性,为纵、横轴式掘进机性能比较以及合理选型提供了理论依据.分析结果表明,掘进机工作方式、截割头的型式以及截齿排列方式是影响掘进机的载荷大小及其变化的主要因素.     

纵轴式掘进机截割头结构参数模糊优化模型

选择截割头钻进速度作为优化设计的目标,选取截割头直径、截割头锥角、叶片螺旋升角等作为设计变量,讨论了其隶属函数。运用最优化水平截集法将掘进机截割头结构参数的模糊优化问题转化为非模糊优化问题,建立了非模糊优化数学模型,使截割头结构参数的设计更能符合工作实际,从而提高掘进机的工作效率。     

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。     

掘进机纵横两种截割头的特点及其性能比较

针对掘进机纵轴式截割头和横轴式截割头在使用中各自存在的问题,使用比较的方法对掘进机纵横两种截割头的特点和性能进行了分析比较,发现两种截割头在不同的工作情况中有各自的优缺点.根据这种情况,对掘进机纵横两种截割头提出了一些改进,以此提高掘进机的性能,使得掘进机的工作效率更高,使用时更加灵活方便.     

纵轴式掘进机截割过程动力学建模与仿真

为掌握纵轴式掘进机在截割岩石过程中性能综合分析各种影响因素,建立了截割系统的动力学模型,应用Matlab进行仿真,得到了工作状态下掘进机截割头的转速和转矩的变化.研究结果表明,掘进机截齿排列方式和岩石性质对掘进机截割头的转速和转矩影响较明显,而截齿截割过程中的间隙非线性因素对截割头影响较小,为掘进机优化设计提供了理论依据.     

纵轴式掘进机截割头参数化设计研究

该文通过对纵轴式掘进机截割头参数化设计研究，提高纵轴式掘进机的截割头设计效率，完善掘进机截割头工作性能。     

掘进机截割头截荷的模拟研究

本文介绍了确定掘进机截割头的载荷和利用计算机模拟截割头载荷的方法,并结合一个实例,对截割头载荷的特点及掘进机的工作性能进行了分析。     

掘进机截割头平均负荷的模拟

本文给出了掘进机截割头平均负荷的数学模型,并且利用该数学模型对截割头平均负荷进行了模拟,最后结合一个实例,对截割头的载荷特性进行了分析。     

部分断面掘进机截割头的改进设计

针对在中硬煤岩工作面中掘进机截割头存在的一些问题,对截割头进行了改进设计,并对改进前后掘进机的截割性能和载荷特征作了分析比较.结果表明,改进后的截割头可明显改善机器的工作性能和效率.     

不完全概率信息掘进机截割头可靠性鲁棒设计

为提高掘进机的截割效率和运行可靠性,降低截割能耗、载荷波动率及截割产尘量,以纵轴式掘进机截齿个数、截线间距、截割转速、摆动速度以及周向分布角为设计变量,采用掘进机的截割比能耗、载荷波动率、截割单位产尘量最小为优化目标,将可靠性灵敏度融入不完全概率信息的截割头可靠性鲁棒设计中,利用随机摄动法和Edgeworth级数方法对掘进机截割头参数进行可靠性优化,采用混合粒子群算法进行模拟可靠性运算,研究结果表明:该方法解决了不完全概率信息的掘进机截割头鲁棒设计问题,在不降低掘进机截割效率和可靠性条件下,截割头的载荷波动率下降31.8%和比能耗降低4.0%,单位产尘量降低14.2%.     

纵轴式掘进机截割头的设计

本文介绍了纵轴式掘进机截割头的设计原则,讨论了提高截割头截割效率的合理方案,提供了设计用的主要数据。     

掘进机截割头齿座的机器人自动定位技术

为提高悬臂式掘进机截割头上截齿的定位精度,改进截割头制造质量,根据截齿在截割头表面的排列形式,分析齿尖的定位方法和截齿空间姿态的确定过程,提出并研制一种基于截割头设计方法的齿座定位专用机器人系统,介绍了将截齿定位设计坐标系转换为专用机器人制造坐标系的方法。通过控制串联式机器人手部关节的旋转与回转台的翻转,实现了截齿空间姿态设计参数与制造参数的统一;通过重力自定位原理,实现了齿座相对机器人手部的自动精确定位,有效降低了机器人调试过程的复杂性。此外,通过模拟机器人自动制造过程,分析了不同制造工艺路线对截割头齿座定位工作效率的影响。研究结果表明,采用机器人自动定位技术能有效提高截割头齿座定位精度,合理的制造工艺路线能有效提高截割头制造效率。