空载湿式离合器临界碰摩转速影响机理分析

定义空载湿式离合器摩擦片/钢片的周期无量纲轴向位移范围λ,根据其值确定湿式离合器的临界碰摩转速。通过分析润滑油温度、供油流量、摩擦副间隙与特征量λ变化趋势的关系,得到工况参数对湿式离合器临界碰摩转速的影响规律。从力学角度出发,分析流场刚度和阻尼的变化规律,探寻摩擦片/钢片三自由度运动的影响因素,在此基础上提出流场临界刚度和临界阻尼的概念,揭示湿式离合器工况参数对其临界碰摩转速的影响机理,并进行了试验验证。研究结果表明:润滑油温度升高或摩擦副间隙增大会导致流场中的交叉刚度系数和交叉阻尼系数变大,湿式离合器的临界碰摩转速降低;供油流量增大会导致流场中的交叉刚度系数和交叉阻尼系数减小,湿式离合器的临界碰摩转速升高。

矿山三维巷道参数化建模方法研究与应用

矿山巷道三维可视化作为数字矿山的一个重要组成部分,是开展相关应用研究的基础。针对当前巷道三维建模人工干预高、过度依赖建模软件等问题,提出了矿山三维巷道参数化建模方法。对于部分巷道转折处、分叉口处缺少导线点的情况,通过巷道数据处理,基于搜索算法进行虚拟导线点的补充插值,构建了巷道空间拓扑网络模型。针对巷道空间拓扑网络模型,根据任意2条相交巷道沿角平分线对称的特点,采用基于角平分线对称的建模法,解决了巷道相交处、分叉口处的连通性问题和平滑拼接问题;通过集成方法实现了不同形态断面巷道的集成建模,从而实现了矿山三维巷道网络模型的自动化构建。以典型矿井的实测数据为例开展了应用研究,结果表明:巷道空间拓扑网络模型各个导线点处拓扑连接关系正确,矿山三维巷道模型在巷道相交处、分叉口处连通性和平滑拼接良好,该模型能够直观地展示巷道真实形态和巷道之间的空间关系,为矿山管理者和生产者提供重要的数据信息,方便进行辅助决策,对于矿山安全生产及智慧化管理具有较好的参考意义。

甘肃积石山6.2级地震序列重定位及分析

利用甘肃数字地震台、预警台、流动台三网数据,对2023年12月18日甘肃省积石山6.2级地震余震序列进行震相分析,并采用双差定位法和遗传算法对序列进行重定位。截至2024年1月10日,共分析余震约600个,Pg和Sg震相约15000条,较同期测震台网增加震相4000多条。重定位中,双差方法得到的地震数目为余震总数的70%;在此基础上,使用遗传算法对速度和震源位置进行联合反演,要求每个地震至少有3个台站的震相记录,共使用4828条Sg波和Pg波到时差数据,最终获得余震序列中577个地震的重定位结果,测得主震震源深度为15.2 km。结果显示,余震震中主要沿地表破裂走向分布,其深部近似呈对冲断层形态分布,在空间上余震展布存在明显的边界,可能存在滑脱面。重定位结果可为认识该区复杂的断裂活动及构造背景提供参考依据。

高炉风口喷吹煤粉的燃烧模拟研究

为了减少高炉炼铁过程的焦比,现代高炉通过风口喷吹煤粉代替部分焦炭。以某高炉的设计参数与生产数据为模拟条件,建立高炉风口回旋区喷吹煤粉燃烧的三维模型,对直吹管、煤粉喷枪、风口、回旋区、焦炭床等高炉下部区域的煤粉燃烧现象进行模拟研究,并结合该高炉提供的生产数据验证模型的可靠性。模拟结果显示,热风离开风口进入回旋区,最大速度达到257m/s,之后不断减小。煤粉进入高炉后,挥发分在回旋区内距离风口截面0.4m处开始析出,在回旋区内距离煤粉喷枪1m处形成2600K的高温区域。部分粒径大于70μm的煤粉在回旋区内未完全燃烧,就进入焦炭床并沿炉缸中心向上运动,燃尽率过低,影响高炉透气性。

高炉风口氢煤共喷的数值模拟研究

氢气是一种无碳的清洁能源,具有良好的还原性,可替代部分高炉喷吹煤粉。向风口喷注氢气可以降低煤比,减少高炉碳排放。基于数值模拟方法,建立高炉风口喷氢的三维稳态模型,研究喷注不同含量的氢气与氧气对煤粉燃烧和回旋区状态特性的影响。模拟结果表明,氢气燃烧产生的热量可以促进煤粉脱挥发,但氢气燃烧会消耗大量氧气,降低挥发分周围的氧气浓度,影响挥发分的燃烧效率。当高炉注氢时,氧气消耗速率加快,CO_(2)产生量明显下降,H_(2)、水蒸气生成量增加,但CO含量从42.5%下降至38.7%,煤粉燃尽率从69.8%降低至66.4%。当富氧率增加2%时,风口出口平均温度提高22 K,煤粉燃尽率上升2.3%,CO产生量由38.7%提高到40.0%。研究成果可为高炉氢煤共喷操作提供理论指导和数据支持。

B型液压硫化机技术介绍

简要介绍了B型液压硫化机研制背景、工艺参数、技术参数、主要结构、检测标准等,其优点是硫化子午线轮胎提高产品质量,降低能源消耗,实现自动化、机械化,产品的性价比最优等。

面向矿井无人驾驶的IMU与激光雷达融合SLAM技术

同时定位与地图构建(SLAM)是无人驾驶关键技术,现有SLAM技术在煤矿巷道环境下存在累计误差大、漂移等问题。提出一种巷道环境特征辅助的惯性测量单元(IMU)与激光雷达融合SLAM算法。利用IMU观测数据预测点云运动状态并进行运动补偿,减少由设备运动引起的点云畸变;通过点云配准得到雷达里程计位姿变换信息,构成雷达里程计约束;提取巷道侧壁和地面点云并进行平面拟合,构成环境约束;基于IMU预积分约束、雷达里程计约束和环境约束,采用因子图优化方法完成激光雷达与IMU紧耦合,实现对巷道三维场景的高精度重建和无人驾驶车辆定位。仿真实验表明,巷道环境特征辅助的IMU与激光雷达融合SLAM算法的绝对轨迹均方根误差为0.1162 m,相对轨迹均方根误差为0.0409 m,定位精度较常用的LeGO-LOAM算法和LIO-SAM算法有所提升。真实环境测试结果表明,该算法具有良好的建图效果,未出现漂移和拖尾现象,具有较强的环境适应性和鲁棒性。

基于图神经网络的最优装矿溜井选择模型

针对金属矿山井下选择装矿溜井时过度依赖人工经验,常导致决策不合理的问题,建立能够科学选择最优装矿溜井的预测模型,优化溜井选择决策以提升有轨运输效率.以安徽白象山铁矿–495水平为研究对象,采集该水平溜井、巷道信息及矿石采装、运输等数据.将数据预处理成能描述该水平路网结构的拓扑矩阵,与包含路段/溜井基础信息、路段/溜井轨迹信息、溜井时序料位信息的特征向量,用作模型训练与验证.结合拆分时序特征、优化池化输出、编码边特征的模型改进设计,构建并训练能兼顾溜井属性、路段属性、路网拓扑的时序图神经网络模型Time-series transformer graph convolutional network(T-TransGCN),将预测结果作为最优装矿溜井选择结果.验证结果显示:(1) T-TransGCN能兼顾节点属性与拓扑信息,相较时序人工神经网络Time-series multi-layer perceptron (T-MLP)与时序基准图模型Time-series graph convolutional network (TGCN),T-TransGCN稳定且有较强的拟合能力;(2)时序料位特征有助于T-TransGCN理解溜井近期动态,轨迹特征能动态反映不同溜井的重要程度,同时帮助模型理解相邻节点相似、岔路节点相似等信息.两类新特征的引入均能有效提升TTransGCN泛化能力;(3)引入边特征、优化T-TransGCN池化层输出、拆分时序料位特征,能进一步提升T-TransGCN拟合能力、泛化能力与稳定性.

基于深度强化学习的混合动力铲运机能量管理策略研究

混合动力技术作为节能减排的手段之一,广泛应用于汽车及工程机械领域。随着技术的发展,将超级电容应用于混合动力车辆与发动机匹配协调工作,对车辆峰值功率输出匹配以及燃油经济性的提高具有很强的适用性。通过对混合动力系统能量管理策略的研究,根据车辆状态及预期控制目标,针对铲运机的能量管理运用深度学习强化算法,主要以三要素(状态空间、动作空间、奖励函数)结合车辆本体进行能量流分析及建模;构建深度确定性梯度算法的Actor-Critic神经网络,设计能量管理策略训练的详细计算流程。在铲运机实车上搭建控制系统平台,在铲装、运输、卸载全流程作业工况下进行试验。结果表明:基于深度强化学习算法的能量管理策略能高效利用发动机高负荷释放超级电容存储的能量来分担能量消耗端的功率需求,使得发动机长时间稳定工作在更高效的功率区间,大大提高了燃油经济性;同时也充分地发挥了超级电容的能量缓冲与匹配协调作用。

2023年积石山6.2级地震热红外异常研究

应用卫星遥感数据,采用相对功率谱法和均线差值振幅增强比法,提取甘肃积石山6.2级地震前的热红外信息。结果表明,震前存在显著的热红外异常现象。相对功率谱法提取到的热红外异常现象分为两个阶段:(1)在2023年10月以托莱山断裂和冷龙岭断裂交汇处为核心区,出现了沿北东向展布的热红外异常(功率谱最高值超过8);(2)在2023年11月,冷龙岭断裂和金强河断裂交汇处至日月山断裂和拉脊山断裂交汇处出现了较弱的热红外异常(功率谱最高值不到7),异常的空间演化逐步向震中靠近。均线差值振幅增强比法的计算结果显示出背景性异常的特征,9月在祁连山中东至甘东南段出现了显著的长波辐射异常,两种热红外异常提取方法的结果起到了互相佐证的作用。

矿冶行业设备上云工业互联网平台建设与实践

矿冶行业是我国工业的基础性行业,包括采矿、选矿、冶炼、加工等多个细分领域,矿冶设备具有工况恶劣、运维复杂、能耗高、污染高、损耗高、事故率高等特点,急需通过5G+工业互联网等新基建为矿冶行业“聋、哑、傻”设备提供上云用数赋智服务,因此矿冶行业设备上云工业互联网平台建设是实现资源汇聚集成和优化配置、提升设备能效和安全水平的重要手段,也是实现行业数字化转型升级的必然选择。从设备上云工业互联网平台的建设背景、现状和矿冶行业的需求出发,针对矿冶行业设备上云的迫切需要,以工业互联网为支撑,提出了矿冶行业设备上云工业互联网平台的建设方案,分别给出了设备层、边缘层、IaaS层、PaaS层、应用层以及安全防护体系的建设内容,通过网络、平台、安全三大功能体系构建,全面打通重点工业设备资产、生产及制造系统、管理系统和资源应用,并通过某矿冶企业实践案例的介绍,分析了平台的具体建设步骤和建设成效。提出的建设方案能够满足矿冶行业设备上云工业互联网平台建设的需求、解决行业重点工业设备上云的共性问题,从而为矿冶企业开展同类平台建设提供理论与实践参考,支撑设备精细管理,降低设备运维成本与事故率,推动行业设备上云解决方案公共服务生态建设,助力产业链上下游协同发展。

基于加权队列的主网调度操作票安全校验系统设计

针对主网调度操作票数据利用率低、校验延时、校验成本过高等问题,引用加权队列设计主网调度操作票安全校验系统。设计了管理模块和时钟芯片,增加了用户管理、图形管理和操作管理单元,并引用DS1302时钟芯片,完成主网调度操作票数据记录,同步记录数据和时间,应用加权队列进行数据缓冲,计算数据包的平均长度,随机转发多个数据包,在服务器内部分析数据包调度随机数。通过数据加权确定阈值,利用跳数描述结果进行数据调度,分析主网调度网络的即时状态,进行加权计算、比较阈值,实现主网调度操作票安全校验。实验结果表明,该系统具有较强的校验能力,减少了延时,降低了工作成本。

基于矿山机械遥控器外壳的排版设计研究

铲运机遥控器的研发过程中遇到设计问题需要很好的去解决,对遥控器设计新的外形来适应使用需求。使用SoildWorks进行碰撞检查,使用铝壳分箱体进行加工塑形。将其切成小块进行加工塑形作为液晶显示器支架,使用不同厂家的加工零件来完成配合组合,使用SolidWorks和CAD从不同的软件中转化文档来满足工业的不同需求。包括面板外壳的排版设计,开关的选型,结构的设计以及产品的确定技巧。

雌性生殖功能重构的研究进展

辅助生殖技术(Assisted Reproductive Technology,ART)的发展解决了部分家庭不孕不育的问题。但是由于缺乏优质的生殖细胞,尤其是卵子,导致一些家庭实施辅助生殖技术失败。通过雌性生殖干细胞(female germline stem cells,FGSCs)或卵原干细胞(oogonial stem cells,OSCs)培养获得新卵子,在体外制备卵巢组织或直接进行体内应用,成为重构雌性生殖功能的新思路。

基于甘肃气枪主动源的“地下云图”构建

在陆地气枪主动源技术系统不断发展的基础上,使用地震层析成像和计算机图像处理技术,把地震波物理参数(地震波速度和v P/v S)演化过程以气象云图的形式表现出来,达到“看图识天气”的目的。利用地震波速“地下云图”的结果开展地震孕育过程和机理研究,深入了解强震发生前后震源区地震波速度和波速比的时空演化表征,总结提取具有普适性的地震学前兆参数及其指标,对进一步提高地震预测预报效能有着重要科学意义。

麝香保心丸联合伊伐布雷定治疗慢性心力衰竭合并慢性阻塞性肺疾病的临床研究

目的:探讨麝香保心丸联合伊伐布雷定对慢性心力衰竭(CHF)合并慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者心肺功能及血清学指标的影响。方法:选取2019年5月至2021年8月该院收治的CHF合并COPD患者96例,通过随机数字表法分为对照组和观察组,各48例。两组患者均使用常规抗心力衰竭及抗COPD治疗,在此基础上,对照组患者给予伊伐布雷定治疗,观察组患者给予麝香保心丸联合伊伐布雷定治疗,连续用药3个月。比较两组患者治疗前后的静息心率(HR)、心肺功能[6 min步行试验(6MWT)距离、左心室射血分数(LVEF)、左心室舒张末期内径(LVEDD)、第1秒用力呼气容积(FEV 1)、FEV 1/用力肺活量(FEV 1/FVC)及呼气流量峰值(PEF)]和血清学指标[N末端B型利钠肽原(NT-proBNP)、超敏C反应蛋白(hs-CRP)及白细胞介素6(IL-6)]的变化,并统计两组患者的不良反应发生情况。结果:治疗后,观察组患者的静息HR较对照组明显降低,6MWT距离、LVEF较对照组明显升高,差异均有统计学意义(P<0.05);但两组患者LVEDD的差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后,观察组患者的FEV 1、FEV 1/FVC及PEF水平较对照组明显升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。治疗后,观察组患者的血清NT-proBNP、hs-CRP及IL-6水平较对照组明显降低,差异均有统计学意义(P<0.05)。治疗3个月期间,观察组、对照组患者不良反应发生率分别为10.42%(5/48)、12.50%(6/48),差异无统计学意义(P>0.05)。结论:麝香保心丸联合伊伐布雷定对CHF合并COPD具有较好的临床疗效,可显著改善患者的心肺功能,降低血清NT-proBNP及炎症因子水平,且不增加不良反应。

湿式离合器欠约束摩擦副临界碰摩转速及带排转矩分析

带排转矩会降低湿式离合器的传动效率,缩短其使用寿命和降低其工作可靠性。目前针对湿式离合器带排转矩的研究大多基于平均间隙分布模型,但各摩擦副之间的间隙分布对带排转矩有重要影响,且获取处于工作状态的湿式离合器各摩擦副间隙分布是很困难的。因此,本文提出了一种湿式离合器各摩擦副间隙分布的仿真模拟方法,采用次序统计方法模拟各摩擦片和钢片的位置,获得各摩擦副初始间隙分布规律;在此基础上,通过仿真分析不同工况下欠约束多摩擦副系统的临界碰摩转速及带排转矩,并通过了试验验证。结果表明,在湿式离合器总间隙不变的情况下,欠约束多摩擦副系统的临碰摩转速小于基于平均间隙分布假设下的临界碰摩转速;随着湿式离合器总间隙的增加,临界碰摩转速逐渐下降;欠约束多摩擦副系统的带排转矩明显大于基于平均间隙分布假设下的带排转矩,随着湿式离合器总间隙的增加,带排转矩逐渐下降。

拉伸作用下复合材料柔性管失效预测

复合材料柔性管凭借其结构优势,逐渐成为钢制管道的主要替代品。为深入理解其拉伸性能的影响机制,基于三维弹性力学理论对纤维增强热塑性柔性管的拉伸性能进行了深入探讨。在考虑材料非线性力学行为的基础上建立了柔性管三维力学模型,并结合三维Hashin-Yeh失效准则与非线性刚度退化模型,对柔性管在拉伸荷载作用下的损伤失效进行了分析。采用拉伸试验对理论模型进行验证,并采用理论模型开展缠绕角度及径厚比等参数的影响分析。研究结果表明:模型与试验结果对比符合度较好;缠绕角度对柔性管在拉伸工况下的应力分布有较为明显的影响,且直接影响柔性管的失效荷载和失效模式发生的顺序;增强层的首层失效和最终失效载荷随着径厚比的增加而增加,但径厚比并不影响失效模式的发生顺序。研究结论可为复合柔性管的设计制造提供重要参考。

基于传输层参数的矿山Mesh网络接入点选择算法研究

针对矿山开采过程网络受损等意外情况发生时的通信网络拥塞,导致视频、语音、指令等信息传输链路容易中断的问题,提出了一种用于矿山应急通信的的无线Mesh网络,从传输层研究网络的接入节点(Access Point,AP)选择算法。首先,以无线Mesh网络的端对端整体回传延时作为优化目标,通过传输层延时情况判断当前的传输链路是否中断或带宽严重下降的紧急情况。其次,引入临近AP广播选择机制(Broadcast Selection Mechanism of Adjacent AP,BSM-AP),使设备通信终端不需要预先关联AP即可计算不同AP的回传信息延时,降低系统测量与算法选择的开销。最后,使用模糊逻辑方法选择接入一个综合性能最优的AP迅速重传信息。通过高通样机平台上植入算法测试井下通信信息的传输成功率,试验结果表明:所提算法可以大幅降低关键救援信息的网络时延,并保证传输的可靠性。

自主行驶铲运机路径跟踪控制

铲运机是集铲土、运土功能一体化的铰接式车辆,常用于井下物料运输。跟踪控制是实现该类设备自动驾驶的核心技术之一。针对该种车辆特有的惯性大、响应慢、约束条件多、行驶易蛇形摆动等问题,提出了适用于铰接车路径跟踪的模型预测控制算法。引入铰接式车辆运动学模型预测未来车辆行驶状态,以路径跟踪的横向偏差、纵向偏差、航向角偏差、铰接角偏差最小化为目标函数,结合实际车辆的转向、加减速度、车速约束求解车速、转角速度最优控制序列。使用Matlab/MapleSim软件进行仿真试验,结果表明:使用该控制器可以实现y向偏差小于0.06 m,航向角偏差小于0.3°,最大铰接角控制偏差小于0.8°的控制精度。于三山岛金矿-645中段进行实车试验,实现从主巷道至溜进口的自动驾驶,具有实际工业应用前景与参考价值。