青饲料收获机6.0m立辊割台的设计

针对大型青贮机宽幅割台配套短缺、现有割台幅宽小、收获效率低的问题,研发设计了工作幅宽为6.0m的折叠式青贮机立辊割台。利用Solid Works三维设计软件分别对切割喂入滚筒、分禾装置、割台变速器、液压折叠装置等进行了仿真设计。样机田间试验结果表明:青贮机收获效率高,作业切割输送顺畅,收获损失率为0.9%,割茬平均高度118mm,达到了设计要求,可为我国6.0m及以上的大型青贮机割台的研究提供参考。

双刃组合式刀型截齿的疲劳寿命分析

为了探究滚筒采煤机上双刃组合式刀型截齿在动载荷下的疲劳寿命,利用ABAQUS仿真研究了不同牵引速度和滚筒转速下双刃组合式刀型截齿三向载荷特性,通过nCode DesignLife对比分析三种不同齿身材料的双刃组合式刀型截齿的疲劳寿命,得到其在不同牵引速度和滚筒转速下的疲劳寿命。结果表明:三种材料中以35CrMnSiA作为齿身材料时双刃组合式刀型截齿的疲劳寿命最高;双刃组合式刀型截齿的疲劳寿命随着牵引速度的增加呈先增大后减小的趋势。

截割间距对镐型截齿破岩特性影响的试验研究

镐型截齿是掘进机、采煤机等矿山机械上应用最广泛的截齿类型。在实际截割过程中,镐型截齿主要工作于多齿耦合截割工况下,截割间距是该工况下的重要参数。针对截割间距对破岩过程影响的研究未考虑干涉截割的弱化作用的问题,提出一种多齿耦合截割时截割力的计算方法。针对石灰岩、红砂岩和2种模拟岩样开展了全尺寸单齿截割试验,对比分析自由截割和干涉截割的破岩过程。试验采集了截割力数据并进行了降噪处理,同时收集了截割碎屑,分析了截割间距对截割载荷、截割碎屑粒度、截割能耗、截割沟槽的影响规律。试验结果表明:(1)截齿截割力随截割间距增加而增大,并逐渐接近自由截割状态,且干涉截割与自由截割条件下的截割力比值与截割间距/截割深度之间存在较好的线性关系,相关系数均大于0.95。说明干涉截割条件下截齿的截割载荷可利用自由截割载荷进行估算,进而得到了基于已有峰值截割力模型的干涉截割条件下的截割力估算方程。(2)分别采用碎屑粒度指数(CI)和截割比能耗(SE)评价截割试验的碎屑粒度分布和截割能耗。随截割间距增大,CI呈先增大后减小的趋势,而SE呈先减小后增大的趋势。(3)当截割间距较小时,截割沟槽干涉显著,截割沟槽间残余岩脊较小,截割载荷较小,但由于截割沟槽干涉会产生较多细小碎屑,消耗较多能量,所以能耗升高;随着截割间距增大,残余岩脊增大,截割力增大,但由于已有截割沟槽对岩石的弱化作用且截割沟槽间干涉较少,形成的大块碎屑占比增大,所以截割能耗降低;随着截割间距进一步增大,截割沟槽间无干涉,且已有截割沟槽对岩石的弱化作用降低,截割力增大,碎屑粒度减小,截割能耗上升,截割状态逐渐趋近于自由截割。

鼓式削片机单飞刀刀辊结构设计与仿真分析

随着定向刨花板市场日益扩大,大刨花需求与日俱增。为了使木片长度最大化,从鼓式削片机切削机构的结构上对飞刀数量与切削木片长度间的关系进行了分析,提出了单飞刀刀辊结构设计方案。通过对单飞刀刀辊进行切片处理,分析每个微元的质量分布,结果表明单飞刀刀辊质量分布均匀,确认单飞刀刀辊动平衡类型。通过对单飞刀刀辊三维模型动平衡分析,模拟计算出单飞刀刀辊的不平衡量,并依据刚性转子双面校正方法,采用焊接配重法进行了校正,运动仿真分析结果表明,两轴端所受反作用力较配重前有很大改善。根据GB/T 9239.1-2006进行计算,结果验证了刀辊能够满足动平衡条件,设计方案有效可行。研究结果可为单飞刀刀辊鼓式削片机的研制提供理论依据。

基于人工免疫和记忆切割的采煤机滚筒自适应调高

为实现采煤机截割滚筒的自动调高,利用记忆切割实现采煤机工作路径的记忆,采煤机利用记忆的相应位置的切割参数自动工作;当煤层地质条件发生变化,采煤机记忆的相应参数与实际参数不一致时,利用人工免疫理论进行数据处理和工作状态判断,实现采煤机截割滚筒的自适应调高.试验表明:基于人工免疫和记忆切割的方法,可以使采煤机适应煤层顶板条件的变化,能够实现采煤机截割滚筒的自适应调高.

SQ35切丝机刀辊进刀压链轮故障分析与改进

SQ35切丝机在生产过程中经常出现刀辊不进刀故障,原因在于压链轮与轴的间隙过大,压链轮中的滑动轴承内圈孔径磨损严重,导致1、2级涡轮蜗杆出现胶合、滚压变形、折断等现象。为此,对SQ35切丝机的进刀压链轮进行了改进,将滑动轴承改为滚针轴承,采用骨架油封圈结构保证润滑油不受污染,从而降低了摩擦阻力以及链条的张力,提高了轴承的承载能力,减少了进刀系统故障次数,保证了设备的正常运转以及切丝质量的稳定。实际应用表明,单台切丝机的年换件故障维修次数由改进前的43次减少为12次,由于设备故障造成的不合格烟丝量由2365kg减少为660kg。

不同工况下采煤机滚筒载荷谱分形特征试验研究

为研究不同工况下采煤机滚筒载荷谱特征,采用分形盒维数对其进行表征。利用试验检测测得各工况下滚筒载荷谱曲线,再运用小波降噪对其进行处理,最后采用MATLAB编程计算出不同工况下滚筒载荷谱盒维数,并对该盒维数进行分析。研究结果表明:在相同煤岩普氏系数下,随着牵引速度的增大,直线截割滚筒载荷谱盒维数逐渐减小,即滚筒载荷波动逐渐减小;在煤岩普氏系数和牵引速度均相等时,直线截割和斜切截割对滚筒载荷谱盒维数影响不大,说明在这2种工况下滚筒载荷波动不会发生剧烈明显的变化;在相同牵引速度和截割方式下,随着煤岩普氏系数的增大,滚筒载荷谱盒维数明显减小,也即滚筒载荷的波动逐渐减小。

基于单向示范刀的采煤机记忆截割模型构建及模拟分析

针对采煤机在薄煤层等复杂地质条件下的自动化开采作业,提出并构建基于单向示范刀的采煤机记忆截割模型,在对相关参数进行分析的基础上,应用粒子群算法对采煤机截割轨迹进行分析和规划,最后通过Matlab软件对采煤机截割轨迹进行模拟和仿真,验证基于单向示范刀的记忆截割方法的可行性。

急倾斜煤层铣采机机械化采煤方法

针对倾角大于70°、煤层厚度3～5 m的急倾斜煤层难以实现机械化开采的难题,通过应用铣采机,配合柔性掩护支架,提出了走向长壁伪俯斜柔性掩护支架后退式铣采机械化采煤法。在弘利煤矿80°急倾斜煤层布置沿走向推进的伪俯斜长壁工作面,上巷回风,下巷运输;履带式铣采机由截割部、推运部等7个大部件组成,可以对急倾斜煤层机械铣挖;在工作面铺设搪瓷溜槽,铣挖破碎的煤体在重力作用下从搪瓷溜槽向下运输;设计的柔性支架成组布置在伪俯斜工作面,随着煤体的采出逐渐向下移动,形成稳定的回采空间。这种新型急倾斜煤层机械化开采方法的提出与应用,实现了该类煤层条件下落煤方式的机械化,有效提高了工作面效率。

鼓形刀宽行刀位优化纬线分割算法

为便于鼓形刀定位和姿态调整,结合最短距离线对思想,将刀具沿纬度方向进行离散.为使刀具更好地适应工件的曲率分布,实现广域曲率分布吻合,采用单点切触方法,在加工曲面一定范围内寻求最佳切触点,以达到最大切削行宽;分别采用等参数和等波高2种刀位优化算法,编制了程序;通过实例验证了新算法在避免干涉并获得最大行宽、以及实现等参数和等波高刀轨排列方面的有效性.该技术对于提高航空复杂曲面结构件的加工效率和加工质量具有重要意义和广泛的应用前景.

基于压缩体素模型的鼓形刀空间扫描体构造方法及其应用

首先给出了鼓形刀空间扫描体构造公式并构造出其表面模型,利用Ray Casting方法将该表面模型进行离散,转化为压缩体素模型,该模型采用沿X,Y,Z3个坐标轴方向相互垂直的Dexel模型表示,各个Dexel模型之间按体素模型大小均匀分布.刀具空间扫描体模型和仿真工件模型之间的布尔运算转化为Dexel模型之间的一维布尔运算,简化了布尔操作并提高了操作速度.通过Marching Cubes方法提取数控加工仿真工件表面三角网格模型并进行图形显示,提高了仿真工件显示质量,NC编程人员可实时地从任意方向观察、验证仿真结果.该方法已成功地应用于基于压缩体素模型的五坐标数控加工仿真系统中,克服了现有五坐标数控加工仿真方法和商品化软件系统的不足.

剪切式切纸技术在PASSIM系列卷接机组上的应用研究

研究了国内外主要卷接机组水松纸切割系统,剪切式切纸较滚切式切纸具有明显的技术优势.通过分析PROTOS系列切纸轮的工作原理,设计了一种机构应用于PASSIM系列卷接机组中,既保留了PASSIM系列切纸轮在一个轮体上实现切纸与搓烟2种功能的特点,同时在PASSIM系列卷接机组中实现了剪切式技术.

基于正向杜邦指标线的五坐标侧铣加工

为实现叶轮类零件的多坐标侧铣加工,通过引入正向杜邦指标线,利用鼓锥形刀对自由曲面的五坐标侧铣加工进行研究。针对具有严格凸切削刃的侧铣加工刀具,提出不发生局部干涉的充要条件是切触点处刀具曲面的正向杜邦指标线位于被加工曲面的正向杜邦指标线之内。给出利用鼓锥形刀侧铣加工自由曲面时实施干涉检查的判断准则以及消除干涉的修正方法,推导出具有严格凸切削刃的刀具在给定的残留高度下侧铣加工带宽的计算方法。在此基础上,利用等残留高度法实现鼓锥形刀侧铣加工自由曲面无干涉刀具轨迹的生成。算例表明,在相同残留高度下,鼓锥形刀侧铣较之球头刀加工效率提高37．44%,说明侧铣加工是提高切削效率和加工质量的一种有效途径。

400型灌木粉碎机刀鼓结构的有限元分析

为了保证灌木粉碎机的刀鼓轮在工作过程中不发生强度破坏,利用ANSYS软件对该刀鼓轮结构进行了有限元分析,并模拟其在工作过程中的受力情况,得出刀鼓轮的应变、应力等分析结果,根据所得结果对其结构提出了改进建议。

稳定土拌和机转鼓刀具排列方式的探讨

对稳定土拌和机转鼓刀具的排列方式作了理论概括与说明，以弹头状铣刀为例，分析了几种有代表性的排列方式，提出了优选的多头近似对称螺旋线排列及其变形排列方式。

鼓形齿径向剃齿刀修形量计算及应用结果分析

为解决鼓形齿可以有效降低机动车传动噪声但难以加工的问题.提出一种新的加工方法,即采用经过修形的径向剃齿刀来加工鼓形齿.径向剃齿刀修形量的计算是根据径向剃齿刀与被剃齿轮间存在的一一对应关系,用抛物线近似表示被剃齿轮的齿向鼓形量,得到加工鼓形齿轮的径向剃齿刀的最终齿向修形量.实验结果表明,由该修形量设计的径向剃齿刀可加工出鼓形齿轮,将其用于摩托车传动系统,可使摩托车达到降低行驶噪音,减少生产成本的显著效果.

基于模糊自适应PID控制的单向示范刀采煤机记忆截割控制

采煤机在综采作业中所受到的载荷具有随机性,应用模糊自适应PID控制策略,针对采煤机调高机构的几何非线性特点和采煤机作业中单向信息的采集偏差现象,对采煤机双向截割滚筒高度进行自动跟踪,并给出了单向示范刀顶板和底板的数字化模型,通过对单向示范刀记忆截割曲线跟踪控制的模拟仿真,得到误差曲线,为采煤机单向示范刀记忆调高系统的设计优化提供理论支持。

WG—55型挖沟机的研制

介绍了WG - 5 5型挖沟机的研制目标、整机方案论证、主要技术参数、结构。

KTC80切丝机驱动系统的改造

KTC80切丝机采用液压驱动,工作压力高,液压油易泄漏污染烟丝,为此对切丝机驱动系统进行了改造。改造后切丝机取消了液压系统及PIV减速器,采用交流异步伺服电机、交流同步伺服电机分别驱动刀辊、排链;采用S7-300C PLC对刀辊转速和排链转速实施控制,烟丝宽度通过触摸屏可任意设定;采用气动控制直角曲柄增压机构压实烟草物料。应用结果表明,改造后KTC80切丝机解决了漏油问题,梗丝宽度误差减少了1.41百分点,碎丝率降低了0.03百分点,整丝率提高了0.98百分点。减少了零配件数量,降低了备件费用,操作维修简便,提高了设备的整机技术水平。

单向示范刀采煤机记忆截割的模糊自适应PID控制仿真

针对采煤机载荷的随机性,调高机构的几何非线性以及单向信息采集的偏差.采用模糊自适应PID控制方法,实现采煤机双向截割滚筒高度的自动跟踪,给出了单向示范刀顶底板数字化模型与模糊自适应PID控制策略,在Matlab/Simulink环境下,对单向示范刀记忆模式的记忆截割曲线跟踪控制进行仿真,并给出误差曲线.仿真结果表明:下行截割曲线跟踪的综合误差近似为顶板数字化转换算法误差和控制系统跟踪误差的叠加.下行顶板数字化转换算法、控制系统算法及其综合误差满足工程要求,可为单向示范刀采煤机记忆调高系统设计提供理论基础.