井下无轨车辆行驶轨迹辨别及不安全驾驶行为研究

为了提高井下车辆的驾驶安全,以无轨胶轮车的行驶轨迹为研究对象,采用红外成像以及节点判别的方法对井下车辆的行驶轨迹数据进行收集,采用风险度量的方法对不安全驾驶行为进行量化,并建立不安全驾驶行为的特征参数阈值来判断车辆是否处于安全行驶状态,为规范井下车辆安全驾驶、防止事故的发生提供一定的理论基础。

基于SMC复合材料矿用NO_(2)传感器外壳设计

针对传统的不锈钢材质传感器外壳可塑性差且加工成本高的问题,通过研究SMC玻璃纤维环氧树脂复合材料的力学性能,按照等效刚度原则计算传感器外壳的壁厚,建立三维模型,并进行了静力学仿真分析验证。仿真分析结果表明:基于最大应变准则,采用SMC玻璃纤维环氧树脂复合材料设计的矿用NO_(2)传感器外壳能承受0.5 MPa的静压力,满足使用强度要求。

矿用隔爆外壳水压试验工装设计与应用

隔爆外壳作为隔爆电气设备的重要组成部分,不允许存在缺陷,可以说防爆性能的好坏直接影响设备安全性的优劣。文章简要介绍了矿用隔爆外壳水压试验工装的设计及其在不同隔爆外壳上的应用。

基于SolidWorks Flow Simulation的矿用烟雾传感器气室结构流体仿真分析

针对矿用烟雾传感器气室结构容易进水且烟雾进出困难、影响烟雾传感元件响应时间的问题,为改善烟雾传感器气室结构对探测元件的影响并提高其防水性能,通过SolidWorks Flow Simulation对3种不同夹角投影的开孔气室结构进行流体仿真分析,研究了不同夹角开孔影响的气流、水流分布特征及变化规律。结果表明:气室结构设计为60°夹角投影的开孔防水、进烟雾程度对传感元件的影响最小,能极大地提高烟雾传感元件的检测灵敏性。

矿用隔爆锂离子电源箱轻量化设计

针对矿用隔爆锂离子电源箱重量较大、影响矿用防爆电动无轨胶轮车续航里程的问题,对矿用隔爆锂离子电源箱进行轻量化设计。该电源箱使用强度高、加工性能好的Q420钢,且采用薄板配合加强肋的结构设计。通过薄板应力理论计算,确定壁厚以及加强肋间距,并通过静力学仿真分析验证。结果表明,该电源箱轻量化设计在满足防爆要求的同时,能有效减轻外壳重量,为降低矿用防爆无轨电动胶轮车整车重量以及增加续航里程打下良好基础。

双腔结构隔爆电源箱轻量化仿真模型研究

针对静力学仿真分析只能得到特定状态下的应力云图以及位移云图、无法一次性求解隔爆外壳轻量化设计所需的设计参数的问题,根据双腔结构隔爆电源箱的结构特点,结合薄板应力理论及数学中的最优化理论,通过参数化建模,建立轻量化仿真模型。仿真结果表明,该仿真模型能够一次性得到满足隔爆要求且外壳质量最小的最优设计参数值,实现双腔隔爆电源箱轻量化设计的目标。

煤矿井下人员精确定位系统研究

矿井人员定位系统是保障矿井安全生产及矿工生命安全的最为关键的一环,其定位工作必须精准可靠,针对当前普遍使用的定位系统所存在的问题,结合UWB定位技术的基本原理,设计一套基于UWB测距技术的人员精确定位系统,并对系统各模块的功能进行了阐述,结合软硬件的研发及测试,验证了系统的各项指标性能,整体精确度较好,推广应用前景良好。

矿井主通风机在线监测系统设计及应用

针对我国各大矿区广泛应用的对旋轴流式通风机,在分析其设备原理及故障类型的基础上,设计出基于Zigbee无线通信技术的在线监测系统架构,分析了其故障诊断的工作原理及流程,并结合软硬件的研发测试,验证了系统的各项指标性能。

质心径向可变球形机器人的设计与运动分析

面向非结构化任务环境下球形机器人的实用性提升需求,研制BYQ-GS型质心径向可变球形机器人样机,使球形机器人同时具备重摆驱动模式与倒立摆驱动模式,且2种驱动模式下均能实现质心的径向变化。考虑质心径向变化因素,同时将运动过程中受到的可控影响因素融入动力学模型构建过程,得出面向非结构化任务环境的动力学模型。以BYQ-GS型球形机器人样机为实验平台,分析倒立摆驱动模式与质心径向移动对球形机器人运动产生的影响。结果表明,与重摆驱动相比,倒立摆驱动在超调量、系统响应速度与能耗方面具有优势,在系统收敛速度与运动稳定性方面具有劣势,并且运动开始阶段质心-球心距离逐渐减小能够使2种驱动模式的控制系统收敛速度、超调量、稳定性与响应速度均变差,同时使能耗变优。