基于全向轮的无人供包装置设计与研究

近几年来,快递公司对物流装备技术的依赖日渐增长,自动化分拣等装置在物流企业中迅速普及,但在供包环节无论是半自动化还是自动化作业中仍以人工上包为主,供包效率低、人力成本居高不下。因此,针对物流行业供包环节,设计一款能够实现无人供包的装置具有较大的工程应用价值。在查阅大量资料的基础上,确定方案的可行性并采用SolidWorks软件进行三维建模,针对无人供包装置中的全向轮平台,以单个全向轮模块为研究对象进行分析,建立运动学方程,分析无人供包装置的运动特性。采用SolidWorks motion软件仿真工具对货物在全向轮平台进行运动仿真分析,采用ANSYS Workbench对单个模块进行模态分析,通过对全向轮的各阶模态固有频率分析,避免共振影响。最后,制作出基于全向轮的无人供包装置的试验样机。

矿用单轨吊气动道岔的结构设计与研究

我国煤炭现代化高速发展,生产规模也日益增大,所需设备的自动化、机械化程度也越来越高,但使用的辅助运输系统却十分落后。为了克服上述困扰,提出了一种带有气动道岔的单轨吊辅助运输设备,能够克服卡轨车运输条件的限制,使得多条巷道能够连通使用。这种设备在多弯道、多起伏的巷道中具有较高的灵活性和适应性,对于优化运输环境、提升运输效率、确保运输安全具有重大的实际价值。其结构设计包含道岔部分,其中道岔部分主要由道岔直轨、弯轨和气缸构成。首先通过SOLIDWORKS进行三维建模,再通过ANSYS WORKBENCH对轨道部分进行有限元静力学分析,可以直观的呈现出轨道受力变形情况。

短距离自吊车液压系统设计

目前在煤矿辅助运输行业,井下短距离的物料搬运与装卸工作基本依靠人工完成,人工劳动强度大、工作效率低。针对上述问题,设计短距离自吊车液压系统。通过介绍运输吊车机械结构和分析工作流程,确定相关液压缸的初始数据。完成液压缸的参数计算、液压马达的选型、液压泵的参数设计和油箱设计。对整个液压系统的工作流程进行分析,确定使用PLC控制系统控制液压回路,并设计运输吊车的液压原理图。通过对液压系统中各项压力损失的计算,表明压力损失在合理范围内,证明所设计液压系统的可靠性。

矿井提升罐笼自发电装置的设计与仿真分析

矿井提升罐笼在煤矿的开采过程中工作环境复杂,在运行中需要对矿井提升系统进行监测、照明和内部监控。但罐笼直接供电的难度大,供电时间短,电池需要频繁的进行更换和检修。针对上述问题,进行了一种矿井提升罐笼自发电装置的研发,该装置能够将矿井提升机系统运行时产生的部分机械能转化为电能,对罐笼顶部的蓄电池充电。在满足罐笼内照明需求和保障罐笼运行时监控用电的要求下,确定方案的可行性并进行三维建模,其次采用ANSYS WORKBENCH对整体装置进行动力学分析及摩擦轮进行各阶模态分析,避免共振影响,然后对摩擦轮聚氨酯外圈进行磨损仿真以确保装置材料强度的可靠性。最后对实验样机进行测试,以此满足罐笼内用电需求,对于提升罐笼内部人员安全具有重要意义。

煤仓侧壁清理装置气动系统设计与仿真

针对井下煤仓堵塞清理现状,设计了煤仓侧壁气动清理装置,并完成了煤仓侧壁气动清理装置气动系统原理图的设计;采用AMESim建模仿真软件对工作大臂气动回路进行了建模仿真,并研究了系统中各结构对控制系统性能的影响。

基于可靠度的变压器声功率遗传算法研究

换流变压器是高压直流换流站中主要的噪声源,对换流变压器噪声的预测精度直接影响到后期整个换流站噪声预测模型的准确性,因此,准确获得换流变压器的声功率至关重要。根据《声学户外声传播衰减第2部分:一般计算方法》(ISO 9613-2:1996)中的户外声传播声功率计算方法,构建了声源声功率反推数学模型。利用某变压器周围大量测点现场实测数据,结合可靠度理论,识别并剔除了实测点中受相干声场影响较大的点,实现了换流变压器声功率反演计算,并对测点个数的选取进行了初步研究及优化。与其他声功率测量方法相比,该方法操作简单,对仪器设备要求较低,适用于复杂的声学环境,具有一定的应用前景。

燃煤发电厂锅炉岛的噪声治理研究

为减少某燃煤发电厂噪声污染,改善职工和附近居民的工作和生活环境,针对发电厂锅炉岛进行噪声治理。首先根据现场实测数据在分析噪声源频谱特性的基础上提出用隔声、吸声、消声技术和阻尼减振等措施的噪声综合治理方案。进而基于Cadna/A软件建立的声学模型模拟预测治理方案的降噪效果,结果表明发电厂测点噪声值均达到治理目标。最后根据实际治理后的检测结果进一步验证软件计算的可靠性,发电厂各测点达到国家规定噪声标准。国内燃煤发电厂大多为传统布局,各设备布局相似,研究设计的降噪方案及具体措施可为同类发电厂锅炉岛的噪声治理提供实际工程经验,具有较大的社会效益。

可靠度下多测点实测值的噪声源声功率反演算法

随着城市化和工业化进程的推进,我国环境问题日益凸显,工业噪声已经成为一大焦点。在工业企业噪声预测及控制中,方便、准确获得工业设备的声功率级,提高噪声预测精度尤为重要。根据国际标准ISO9613-2给出的户外传播计算方法中,通过多测点噪声实测数据与理论计算,利用可靠度理论及优化思想,构建基于声源声功率级反推的数学模型,实现声功率级反演计算。应用该方法对江西某水泥厂噪声预测模型进行研究,通过设置不同可靠度,识别并剔除测点数据中偏差较大的点,可最大限度减小测点噪声值不确定度,实现声源声功率级反演计算,从而减小预测值与实测值的综合误差,提高了噪声预测模型精度。

矿用FBD轴流风机出口消声器设计与研究

矿用FBD轴流风机煤矿井下使用广泛,但因噪声较大,影响了使用效果。通过对某风量为700m^(3)/min的轴流风机进行噪声测量,发现进出口频率特征呈宽频状,而风机出口整体噪声值高于进口噪声值,对整机噪声贡献最大。针对以上问题,设计了矩形槽阻性消声器与圆形槽阻性消声器,通过建立声学模型和流体模型,分析两者的声学特性,并对传递损失进行仿真计算,最终确定矩形槽消声器为设计方案。并对其内部插片进行结构优化,使得消声器最大压力从1 067.84 Pa降低到300.00 Pa,最大湍动能从100.00 m^(2)s^(2)降低至50.00 m^(2)s^(2),在最大风量处压力损失从740 Pa降低到78 Pa。经试验,测得安装消声器后最大降噪量为16 dB,最大噪声值为81.1 dBA,低于规定噪声限值85 dBA,达到整机噪声优化目标。

巷道钻孔卸压中孔径对卸压效果的影响

为了探究钻孔泄压中不同钻孔直径下巷道周围垂直应力与钻孔周围垂直应力的分布特征,通过对单一钻孔周围进行受力分析,利用FLAC^(3D)数值模拟软件,采用控制变量法分别开展了钻孔直径为100、150、200、250 mm的巷道应力分布模拟实验。结果表明,钻孔直径越大,巷道两帮应力集中区的最大集中应力越小,而钻孔之间的最大集中应力越大。

钻孔卸压防治冲击地压影响因素分析

为解决深部煤矿开采巷道发生冲击地压的问题,采用理论分析和数值模拟方法研究钻孔卸压中钻孔周围的应力分布特征以及影响卸压效果的因素;分析巷道钻孔卸压机理,利用FLAC3D数值模拟软件结合控制变量法分别研究钻孔直径、钻孔间距、钻孔深度、钻孔布置形式对卸压效果的影响,根据钻孔及巷道周围垂直应力分布特征选取最优的钻孔布置参数及形式,为现场工程实践钻孔的选取提供理论依据。

地电位带电作业爬杆机器人结构设计

为实现配电线路杆塔的检修以及线路检测设备的承送,提出一种兼具攀爬、越障、绕杆旋转及负载带电作业等功能的爬杆机器人—地电位带电作业爬杆机器人。根据机器人攀爬力学,对机器人不滑落条件进行分析,得到机器人在负载22kg时,只需138.65N以上的夹紧力就可稳定攀爬;运用ANSYS Workbench软件对机器人整体进行静力学分析,并对薄弱部件结构进行分析,结果表明,其结构强度满足设计要求。根据理论计算结果,搭建试验样机对机器人进行载重攀爬测试,实验表明,机器人22kg负载条件下,攀爬速度达到0.2m/s,绕杆旋转速度为2.5r/min,能承受70kg负载,末端可在两侧30°摆动范围内进行带电作业。该机器人可代替人工进行高空作业,将为电力行业自动化的发展提供可靠的参考依据。

坚硬厚层顶板破断规律与围岩控制研究

针对坚硬厚层顶板破断规律问题,基于材料力学剪应力公式建立弹性力学模型,使用两端固支位移约束条件解出应力解析解。基于第一强度理论拟合分析新集二矿230102工作面坚硬厚顶板水平应力分布变化规律,并以此得到基本顶初次来压步距公式。将该公式应用到230102工作面,得到理论初次来压步距为44.9 m。通过FLAC3D软件分析工作面推进过程中垂直应力变化与塑性区变化得出了初次来压步距为36~40 m。为提高巷道围岩稳定性,在230102工作面风巷距切眼9 m和45 m处实施深孔预裂爆破。现场液压支架测得初次来压步距均值为32.7 m,支架载荷小于额定值。

基于ADAMS的行星轮系变速气动锚杆钻机设计与仿真

巷道作为煤炭开采的重要组成部分,是煤矿安全开采的前提。而锚杆钻机的质量与稳定性将对巷道支护的施工效率、稳定性,支护质量等方面造成重要影响。目前市场上已有的气动锚杆钻机存在效率低下、重量较大、需要多人同时进行操作,对施工人员带来技术要求及体能问题。因此,设计了一种可变速气动锚杆钻机,其具有效率高、操作简便、适用范围广及价格低廉等优势。

振速法在换流变压器声功率测量中的应用研究

换流变压器作为高压直流换流站中最主要的噪声源之一,其声功率级测量的精确与否影响着站区的噪声评价和后续的噪声控制。文中首先通过研究实验室中变压器空载下的振动与噪声的关系,得到变压器的声辐射指数曲线;再根据其声辐射指数曲线,通过现场测量同一型号换流变压器各个面振速,计算出换流变压器在负载下的声功率级。结果表明,与声强测量法相比,振速法测量换流变声功率级的误差在2 d B以内,说明振速法在现场换流变压器噪声测量中应用是可行的,在当前现场测试背景下,与其他方法测量声功率相比,该方法具有一定的应用前景。

换流变压器户外相干噪声预测模型研究

换流变压器户外噪声预测的准确与否直接影响着高压直流换流站的噪声评价和后续的噪声控制,目前户外噪声预测计算中因忽略了声线在边界多次反射产生的干涉效应,对噪声预测结果影响往往较大。因此在虚源法的基础上,通过对各虚源间的相干求和,考虑了声线多次反射形成的无限个虚源间的干涉效应,同时将各个不同的边界阻抗率加入到模型中去,建立了换流变压器的半开空间相干虚源模型。并应用该模型对某一具体换流变压器组的辐射声场进行计算,通过边界元模型、ISO9613模型计算结果与实测值进行对比。结果表明,该相干预测模型与边界元模型因考虑了相位信息,都能反映出声波在不同位置处的传播趋势,且2者计算结果基本一致,与实测值相比平均绝对误差<2 d B,ISO9613模型平均绝对误差则达到6 d B;而该研究提出的模型与边界元法相比,计算效率提高了约95倍,证明了所提理论模型的准确性和适用性,可应用于大范围的户外噪声预测计算。

换流变压器噪声预测模型及其简化研究

换流变压器作为高压直流换流站主要噪声源,其噪声预测精度和控制方法的选择将直接影响换流站整体噪声预测水平及治理效果。通过对换流变压器噪声的产生机理、噪声频谱及常见治理方案等方面进行系统研究,重点推出了换流变压器噪声控制方法BOX-IN技术,并就BOX-IN装置的噪声预测模型进行了简化和对比验证。通过对降噪量进行现场测试,结果表明,BOX-IN装置降噪量达到20dB(A)左右,与理论计算值近似,为进一步提高高压直流换流站噪声预测精度提供了理论依据。

户外噪声相干预测模型及其工程应用

基于几何衍射理论、相干虚源法等理论方法,提出一种适合于工程算法的户外噪声相干预测模型.该相干预测模型不仅能计算声源在经过有限长声屏障或多重声屏障时,由于多条路径衍射声形成的相干声场,还可计算声源在屏障等界面之间经多次反射后,多个反射声形成的相干声场.应用该相干预测模型对某变电站电力变压器周围的相干声场进行预测,通过与ISO9613-2标准算法、边界元法与实测值进行对比,结果表明,该户外噪声相干预测模型能反映出声波在不同位置处的波动性,比原有的ISO9613模型更接近测试结果,证明了所提理论模型的有效性,可应用于大范围的户外噪声预测计算.

基于MATLAB齿轮泵的结构优化设计

以小型齿轮泵为例,在其设计要求和特点基础之上,以体积最小为目标,建立齿轮泵的结构优化设计数学模型。利用MATLAB优化工具箱,对目标函数求解最优值。结果证明,与传统解法相比用MATLAB优化工具箱可以方便地求解出最优值。

变电站噪声预测软件系统开发与应用

城市变电站运转给居民造成的环境噪声污染问题被人们广泛关注,为减小噪声污染、提高降噪效率,进行噪声预测具有重要的实际意义.本文开发一款变电站噪声预测软件,阐述该软件系统的结构、功能、特点及基本算法.采用实测数据及国际主流噪声预测软件Cadna/A的计算数据验证该软件噪声计算结果的准确性.验证结果表明:两款噪声预测软件计算绘制出的噪声地图图像分布趋势相似;变电站噪声预测软件的噪声计算结果与实测数据相比,平均绝对误差约为0.94 dB(A);与Cadna/A软件的噪声计算结果相比,平均绝对误差在1 dB(A)范围内.