基于空间力系的液压支架顶梁承载特性感知分析

针对煤矿井下液压支架顶梁受外载合力状态监测方面的空缺问题,提出一种新型传感器感知方法,在监测立柱和平衡缸工作状态的前提下,探究不同角度剪切力对顶梁与掩护梁铰接处销轴应变的影响规律。使用多体动力学分析软件ADAMS对特定高度下两柱式液压支架三维模型进行模拟仿真,分析在支架极限载荷区顶梁连接销轴处铰接力、液压缸工作阻力与顶梁外载荷之间的关系,并进一步建立销轴受力三维模型,探索盲孔应变相应的变化规律。结果表明:在顶梁不同承载位置受外载合力达到极限水平时,销轴传感器支撑力角度区间变化规律明显,且剪切力对销轴盲孔应变变化影响较大,依据空间力平衡关系分析各传感器数据即可反解出支架顶梁负载状态。

基于振动烈度的乳化液泵配流阀弹簧故障特征提取研究

针对乳化液泵配流阀弹簧故障识别难度大、故障特征提取困难等一系列问题,提出一种基于振动烈度的乳化液泵配流阀弹簧故障特征提取方法。基于AMESim软件搭建乳化液泵仿真模型,通过分别设置不同参数模拟吸、排液阀弹簧故障形式,得到正常和吸、排液阀弹簧故障状态下的出口压力信号;根据振动烈度理论,将泵出口压力信号转换成加速度信号,在频域上对出口压力信号进行烈度特征值的提取和分析。研究结果表明:当吸、排液阀分别发生故障时,对出口压力烈度特征值的影响规律不同,随着吸液阀弹簧故障程度的加深,出口压力烈度特征值由正常时的15.82 mm/s^(2)增大到20.58、28.18、34.85 mm/s^(2),且在断裂时达到最大值;随着排液阀弹簧故障程度的加深,出口压力烈度特征值由正常时的15.82 mm/s^(2)减小到15.77、14.88、9.28 mm/s^(2),且在断裂时达到最小值。该结果可为后续乳化液泵的故障诊断提供理论依据。

采煤机摇臂虚拟样机及其动力学分析

介绍了含柔性体虚拟样机运动方程的推导过程,采用专业建模软件UG建立了采煤机截割部的三维几何模型,利用ADAMS软件建立了采煤机摇臂的虚拟样机模型,并对采煤机摇臂进行了动力学分析.仿真结果表明,柔性化摇臂铰接点力的阶跃响应最大超调量为83%,比将摇臂作为刚性体进行受力分析更接近实际工况.

虚拟样机中的柔性化方法分析

分析了柔性体对机械系统的影响 ,重点介绍了在基于ADAMS的虚拟样机中引入柔性体的理论及方法 ,并分析了不同方法的特点。实例仿真证明 ,该方法对提高仿真的精度 ,建立高效的虚拟样机有一定的参考价值。

VP技术在液压支架设计中的应用探讨

介绍了虚拟原型机（ＶｉｒｔｕａｌＰｒｏｔｏｔｙｐｅ）技术及其在液压支架设计中应用的意义，给出了液压支架虚拟原型机的定义及功能。

采煤机牵引部传动系统扭振分析

利用传递矩阵法建立了采煤机牵引部传动系统的扭转振动模型,通过计算其固有频率及在低阶模态中的势能分布率及模态柔度,找出该采煤机牵引部传动系统的薄弱环节,为改善其动态特性提供了理论依据。

KHFM-Ⅰ型自动控制风门的研制

简要介绍了自动风门的结构组成。

倒立摆的Reinforcement Learning模糊自适应控制

根据Lagrange方程建立了单级倒立摆系统的数学模型,利用模糊自适应控制算法设计了倒立摆系统的控制器,并在Matlab的仿真模块中将倒立摆系统的数学模型和控制器结合起来,对倒立摆控制系统进行了仿真研究。结果表明,对于要求实时性较高的非线性不稳定系统,用模糊自适应控制算法可以按照控制要求在线调节控制参数,在最短的调整时间内取得良好的控制效果。

基于切割力响应的煤岩界面识别技术研究

简述了采煤机切割状态识别及滚筒自动调高的意义；分析了煤岩界面识别的技术关键；指出了煤岩界面识别的信号选择途径、特征提取及分类器设计的方法。

高水基电磁先导阀三维流动特性的可视化模拟

在FLUENT软件平台上,采用标准紊流模型模拟了液压支架系统中高水基电磁先导阀流道内流体的流动状态及阀芯所受稳态液动力的情况。通过可视化模拟和分析得知,阀道内速度与压降最大值产生的位置、流体的流动状态与漩涡的产生区域和阀芯所受稳态液动力的变化趋势及对应工况,并通过比较计算验证了可视化分析的正确性。所得结论为阀道的结构设计与优化提供了参考依据。

山西省煤炭运销计算机管理系统初探

根据山西省煤炭运销管理现状，对计算机管理技术在煤炭运销系统中应用的必要性、可行性作了初略分析；初步探讨了煤炭公路运输及铁路运输系统微机管理实施方案；分析了微机管理对山西煤炭运销系统产生的经济效益及社会效益。

高压水细射流辅助落煤技术现状及分析

分析了滚筒式采煤机在应用中存在的主要问题及高压水细射流辅助落煤技术应用现状；提出高压水细射流技术成功应用于辅助落煤需解决的技术问题。

先导阀电磁铁的吸力特性数值模拟与试验

采用螺线管结构设计了适用于液压支架先导阀的电磁铁.结合Ansoft软件,模拟了磁感应强度的大小及其在空间的磁场分布,并对电磁铁的关键结构参数进行优化.结果表明,磁通密度最高的地方是衔铁与极靴导套端重叠部分,极靴内径单侧间隙的变化对吸力起决定作用.

液压支架用大流量安全阀性能分析

安全阀是液压支架的重要保护元件,基于综采工作面上覆岩层的"砌体梁"结构力学模型,液压支架承受的是静态负载和动态负载的总和,基于此,提出了安全阀动静组合加载试验台(其中蓄能器的载荷模拟静态载荷,气体爆炸产生的载荷模拟动态载荷)。实验初始条件如下:LPG-空气混合气体爆炸前的压力为1. 6 MPa,安全阀的调定压力为45 MPa,蓄能器的充液设定压力为31. 5 MPa。实验结果表明:被试安全阀压力超调量为5 MPa,约为调定压力的11%,被试安全阀压力稳定时间为0. 017 s。采用ANSYS Fluent对安全阀的流场进行仿真,通过高速摄像机得到了安全阀溢流过程的照片,验证了安全阀流场的仿真结果。

机器人化掘进机的运动分析及车体定位

为实现对悬臂式掘进机的截割断面实时监测和自动控制,对其机器人化模型进行简化.采用平行坐标系法建立掘进机连杆坐标系和工作坐标系,通过坐标变换矩阵描述掘进机悬臂的姿态以及掘进机车体相对巷道坐标系的位姿变换关系,并基于闭环尺寸链实现了掘进机车体以及截割头在作业空间的姿态定位.在分析掘进机悬臂运动学的基础上,讨论了掘进作业控制的正向和逆向问题,并进行了仿真验证.分析表明,掘进机作业控制正解是截割断面监测的基础,逆解可指导掘进操作和实现掘进自动控制.

基于多传感器数据融合的液压支架高度测量方法

针对综采工作面液压支架高度测量困难和测量结果不准确等问题,以两柱掩护式液压支架为例,推导了利用倾角传感器所测液压支架姿态角度计算液压支架高度的表达式。为减小倾角传感器角度测量误差造成的液压支架高度测量累积误差,提出了一种基于多传感器数据融合的液压支架高度测量方法,即利用分批估计算法和自适应加权算法将分别通过掩护梁和前连杆处倾角传感器所测角度计算得到的液压支架高度数据进行融合。实验结果表明,该方法对于623.2mm高液压支架样机的高度测量误差不大于0.3mm,与单一倾角传感器测高相比,精度提高了1mm。

基于系统的高水基先导阀压力流量特性建模与仿真

从系统角度对先导阀的动态响应进行研究,建立了基于AMESim软件的支架电液控制系统的仿真模型,通过对主阀的不同控制活塞直径的分析,得到先导阀的不同工作口压力、流量响应曲线。分析表明,负载的变化对先导阀的出口压力和流量影响较大,设计先导阀时,工作口压力的波动值应在一个较大的范围内综合考虑。

液压支架用大流量换向阀振动冲击分析

大流量电液换向阀的性能好坏直接决定了井下工作面自动化生产效率。针对该阀在使用中易出现的阀芯断裂失效和弹簧损毁的问题,利用AMESim软件研究机械限位行程和阻尼孔对换向阀振动冲击的影响。通过研究发现,机械限位设置不合理容易造成阀芯在开启阶段产生振荡致使弹簧损毁,同时阀芯与机械限位面产生碰撞冲击,致使阀芯薄弱处应力集中并出现疲劳断裂。结果显示,通过合理设计机械限位行程来消除阀芯振荡,同时控制阀芯开启时的加速距离以降低阀芯碰撞速度,减小碰撞应力。合理设计主阀控制腔前端的阻尼孔直径,能在保证阀芯响应速度的前提下进一步大幅减小阀芯与机械限位面的碰撞速度,从而降低碰撞力。

基于Maxwell的电磁铁吸力特性研究

利用Maxwell对电磁铁作了静磁场分析和瞬态分析。静磁场分析中得到了电磁铁的磁通密度和磁感应强度分布图,验证了电磁先导阀在本质安全型电源供电条件下,能完全满足先导阀的开启和关闭。瞬态分析后,得出了电磁铁在恒定负载情况下的动态特性,并进一步验证了该电磁铁的可靠性。该研究为生产制造电磁先导阀提供了理论依据。

液压阀微观密封机理的分形研究

分析了液压阀密封副端面粗糙轮廓波谷面积和弹性接触点面积的微观接触机理.以缝隙流动的N-S方程和分形理论为基础,研究了泄漏量与表面粗糙度、分形参数、密封接触比压之间的关系及泄漏量分形模型.并对平面密封缝隙泄漏量、作用在阀芯表面上的密封力与粗糙表面的分形维数、分形尺度系数之间的关系进行了数值仿真,由此得出:提高零件的加工精度可以减小液压阀的泄漏量;泄漏量随端面形貌变化而不断变化,而密封副初始表面形貌对泄漏量起着关键作用,通过控制表面形貌参数可以有效降低液压阀泄漏量.