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题名采煤机滚筒工作性能优化研究
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作者
王宏伟
郭军军
梁威
耿毅德
陶磊
李进
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机构
太原理工大学山西省煤矿智能装备工程研究中心
山西焦煤集团有限责任公司博士后工作站
太原理工大学机械与运载工程学院
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出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2024年第4期133-143,共11页
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基金
山西省揭榜招标项目(20201101005)
山西省基础研究计划资助项目(202203021222082)。
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文摘
在实际生产中,截割破碎过程是多作用耦合的结果,离散元法(DEM)与多体动力学(MBD)双向耦合技术可实现煤机设备与煤壁的信息交互,符合实际生产情况,具有较大的优越性。为提高采煤机滚筒的工作性能,基于DEM−MBD双向耦合机理,结合力学性能试验和模拟试验得到实际工况参数,采用仿真软件EDEM和RecurDyn建立了采煤机滚筒截割煤壁的双向耦合模型,对仿真过程中滚筒所受的转矩和截割力进行分析,证明耦合效果和截割效果较好。设计了单因素试验和正交试验,分析了滚筒运行参数对工作性能的影响规律,并利用SPSS软件得到滚筒转速、截割深度、牵引速度对截割比能耗、装煤率、载荷波动系数的影响程度,通过现场试验验证了模型的可行性。构建了以滚筒转速、截割深度、牵引速度为决策变量,以截割比能耗、装煤率和载荷波动系数为目标的多目标优化模型,利用改进多目标灰狼(MOGWO)算法和优劣解距离法(TOPSIS)对模型进行求解,得出当滚筒转速为31.12 r/min、截割深度为639.4 mm、牵引速度为5.58 m/min时,采煤机滚筒的工作性能最优,此时截割比能耗为0.4677 kW·h/^(3),装煤率为43.01%,载荷波动系数为0.3278。
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关键词
采煤机滚筒
双向耦合机理
离散元法
多体动力学
多目标优化
改进多目标灰狼优化算法
优劣解距离法
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Keywords
shearer drum
bidirectional coupling mechanism
discrete element method
multibody dynamics
multi objective optimization
improved multi-objective gray wolf optimization algorithm
technique for order preference by similarity to ideal solution method
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分类号
TD421.6
[矿业工程—矿山机电]
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