盘式制动器铜基摩擦片摩擦制动特性的实验研究

为了研究盘式制动器铜基摩擦片与制动盘的摩擦制动特性,分析了盘式制动器制动原理。通过对铜基摩擦片的摩擦特性进行实验,探讨了不同制动速度以及制动压力下摩擦系数和磨损率的变化规律。研究结果表明:制动压力为30 N时,摩擦系数随时间逐渐增大并趋于稳定,稳定后的平均值为0.46;磨损率随制动压力增加而增加,随制动速度的增加而减小;此外,制动压力为30 N、制动速度为80 mm/min时,达到实验中的最佳制动效果。

不同煤料对中部槽摩擦特性影响的实验研究

为了研究刮板输送机刮板与中部槽在不同煤料介质下的摩擦机理,选用褐煤、焦煤、无烟煤三种煤料作为三体磨料,研究了加入不同煤料介质时,刮板与中部槽的摩擦系数、磨损量和正压力的关系。探讨了不同煤料粒度对中部槽磨损量的影响。研究结果表明:加入无烟煤介质时材料磨损量最大,焦煤次之,褐煤最小。磨损量均是随着压力增大而增大;物料粒度越大磨损量越大,但粒度达到0.4 mm(40目)左右时,继续增大物料粒度对磨损量影响较小。

模拟势能驱动换绳实验平台的设计与仿真研究

针对势能驱动换绳的动作过程设计了该换绳装置的实验平台,实验平台主要由机械系统和液压系统组成,对机械系统和液压系统的设计原理、功能特性进行了说明,并对该平台进行了机-液联合仿真分析,得到的仿真结果与现场作业过程中测得的曲线吻合,说明该平台能够真实反映换绳装置的工作情况,通过实验平台测得的实验数据可靠有效。

带式输送机履带式连续换带装置实验研究

为将换带装置用于实际的矿井更换输送带作业中,需要对履带式连续换带装置进行现场试验。通过模拟实验并分析实验数据来研究在换带作业中输送带所受的夹紧力以及液压马达所提供的拉力,以确定换带装置是否能够达到更换要求并且安全可靠。

基于氮气室的液压冲击器理论分析与实验研究

对带氮气室的液压冲击器的运动特性及性能参数进行了研究与设计。构建液压冲击器活塞运动的速度时间目标函数,建立了基于氮气室的活塞回程运动、冲击运动非线性数学模型,并得到了活塞运动曲线的微分方程;通过确定部分目标性能参数,从而推导出其余的性能参数,采用这种参数的设计方法,可以将机器的性能参数与运动参数联系起来,有利于确定结构参数,该方法对实际应用及理论研究具有参考价值。

混杂纤维增强树脂基摩擦材料摩擦学性能研究

以丁腈橡胶改性酚醛树脂为基体,芳纶/玻纤/钢/铜纤维混杂制备摩擦材料,在干摩擦条件下通过摩擦磨损试验机测试其摩擦学性能,并用扫描电镜(SEM)对摩擦材料的表面磨损形貌进行观察分析,研究不同混杂纤维成分对摩擦材料性能的影响。结果表明,滑动速率增大,材料的摩擦系数、磨损率均减小;实验载荷增大,材料的摩擦系数、磨损率呈现波动状态,未见明显变化趋势。摩擦过程中,含有四种混杂纤维的材料磨损形式为犁沟和塑性变形;未含有芳纶/玻纤混杂纤维的材料磨损形式主要为疲劳磨损;未含有钢/铜混杂纤维的材料磨损形式主要为黏着磨损。由此可见,添加混杂纤维可以有效提高材料的摩擦系数,降低磨损率,并且明显改善材料的摩擦学性能。

基于ADAMS和AMESim的断带保护装置联合仿真研究

机电液一体化的断带保护装置能有效地减小带式输送机断带事故的影响,对断带保护装置工作原理和液压系统作了详细介绍,建立该装置三维建模和联合仿真建模,通过对断带抓捕装置动力学进行ADAMS与AMESim机液联合仿真,液压缸差动结构以及楔形抓捕机构的运用,有效并快速对断裂输送带进行了抓捕。

下运带式输送机回馈制动系统的研究

针对下运带式输送机在重载输送时会产生再生电能的特殊工况,提出了回馈制动系统的应用。对回馈系统的原理进行了阐述,并提出了一种高效可行的控制方法,采用空间矢量脉宽调制策略生成IGBT开关信号,实现了再生电能安全有效地回馈至电网。运用仿真软件Simulink对能量回馈系统进行了仿真,结果表明:回馈系统实现了再生电能以单位功率因数回馈电网,证明了系统的可行性。

降尘泡沫发泡器发泡机理及结构优化研究

为了有效抑制煤矿井下粉尘的危害,特别是对呼吸性粉尘的治理,研制了一种可以实现连续、均匀、高效发泡的泡沫发泡器。介绍了泡沫形成原理和发泡器的发泡机理,应用欧拉-欧拉双流体模型,描述发泡器发泡过程的两相流动,模拟了发泡器内不同射流干扰距离和不同扩散角下速度分布和压力分布。由模拟结果可知:射流干扰距离为35 mm,扩散角为60°时有利于形成高效均匀的泡沫,该泡沫发泡器充分利用井下压力风和压力水,结构简单,安装方便,特别适合于煤矿井下降尘系统。

芳纶-玻纤混杂纤维增强摩阻材料的研究

以丁腈橡胶改性酚醛树脂作为树脂基体,芳纶纤维-玻璃纤维混杂纤维作为变量,经热压烧结制备出一种混杂纤维增强摩阻材料。在干摩擦条件下通过摩擦磨损试验机测试其摩擦学性能。经实验表明:材料的摩擦系数随着载荷、滑动速率的增大整体呈现减小趋势,磨损率随着载荷的增加出现波动,随滑动速率的增大呈现减小的趋势。在不同载荷和滑动速率条件下,含有芳纶/玻纤混杂纤维增强摩阻材料表现出较好的摩擦学性能。摩擦过程中,含有芳纶-玻纤混杂纤维的摩阻材料磨损形式为犁沟和塑性变形,未含有的磨阻材料磨损形式主要为疲劳磨损。

基于AMESim和ADAMS的BHS首绳更换装置防冲击送绳技术仿真研究

为提高换绳装置送绳的安全性和可靠性,针对现有换绳装置在送绳过程中存在的冲击振动问题,分析其产生机制,提出了防冲击送绳理想控制曲线,并对现有换绳装置送绳液压系统进行改造,利用AMESim和ADAMS联合仿真技术对防冲击送绳系统进行仿真研究。仿真结果表明:采用防冲击送绳技术后,送绳过程冲击明显减小,有效解决了换绳过程中的冲击振动问题。

架空乘人装置断绳抓捕装置液压系统动态特性仿真研究

针对安全要求研究了一套断绳抓捕装置方案。根据抓捕装置方案,设计了配套液压系统。应用AMESim软件对液压系统进行建模仿真,分析了系统中主要元件参数在抓捕过程中的变化规律,结果证明所设计的液压系统能够驱动抓捕装置实现抓捕钢丝绳的目标。

压力型雾化喷嘴射流喷雾气-液两相流数值模拟

为了研究喷雾压力和环境气流速度对射流喷雾的雾化效果及喷雾雾场的均匀性的影响,基于流体力学理论,建立压力型喷嘴喷雾的数值计算模型,利用计算流体动力学软件Fluent对喷雾雾场进行气-液两相流数值模拟研究,并通过大量的数据统计定量分析雾滴粒径的分布情况。结果表明:在喷射压力一定时,风速越大雾滴飘移能力越强,风速过大或过小都将严重影响雾化雾场的均匀性;在一定范围内喷射压力越大,雾化效果越好,所形成的雾滴平均粒径越小。

混杂纤维增强摩擦材料在水润滑条件下的摩擦学性能

以丁腈橡胶改性酚醛树脂为基体,芳纶/玻纤混杂纤维为增强纤维,经热压烧结制备一种矿井提升系统的摩擦材料,在水润滑条件下研究其摩擦学性能,并用扫描电镜(SEM)观察材料的磨损形貌。结果表明,添加混杂纤维的摩擦材料相比未添加混杂纤维的摩擦材料具有更好的摩擦学性能,表现为低的摩擦因数和磨损率以及稳定的摩擦学性能。摩擦过程中,添加混杂纤维的材料的磨损机制为疲劳和塑性变形,未添加混杂纤维的材料的磨损机制主要表现为疲劳、犁沟以及少量黏着磨损。

带式输送机盘式制动器热结构耦合分析

揭示了盘式制动器的热结构耦合过程,分析了盘式制动器的热传导过程并建立了温度场的数学模型。利用Workbench有限元分析软件进行了制动过程的仿真和模拟,揭示了应力场、应变场以及温度场的分布情况与变化规律,并在不同的初始条件下做了对比分析,从而为盘式制动器的优化设计和改进提供了理论依据。

立井提升系统卡罐时钢丝绳的横向振动分析

以立井提升系统中发生卡罐时的柔性钢丝绳的横向振动为研究对象,应用Hamilton原理建立提升系统钢丝绳运动微分方程,并用Galerkin法对控制方程进行离散化处理,同时借助Matlab软件对方程进行求解。最后,用实例对所建模型进行了计算。数值仿真结果表明:所提出的方法能较好地反映立井提升系统中发生卡罐时钢丝绳的横向振动特性,推导出的方程为提升系统钢丝绳振动特性的进一步分析提供了依据。

基于AMEsim的带式输送机制动过程的动态分析

随着带式输送机向长距离、高速度、大运量以及大功率方向地发展,其动态特性尤其是制动过程中的动态特性正在日益凸显出来。为了更好地研究带式输送机的动态特性,本文在分析和研究输送带粘弹性特性的基础上,建立了带式输送机的动力学模型并构建了其纵向振动动力学方程。运用AMEsim仿真软件参考实际工况搭建了带式输送机的仿真模型并对带式输送机制动过程中的运动学特性作了研究,对比分析了不同条件下带式输送机的加速度特性,为带式输送机的优化设计提供了理论基础。

带式输送机盘式制动系统模态分析

介绍了盘式制动器的工作原理,分析了盘式制动器制动过程中的受力情况,建立了模态分析的理论模型。利用Workbench有限元分析软件分别对制动盘和整体机架进行了模态仿真分析,揭示了制动盘和机架的固有频率和振动特性,并进行了对比分析,从而为盘式制动器的优化设计和改进提供了理论依据。

基于ADAMS装载机工作装置的仿真分析

通过在ADAMS软件中对装载机工作装置进行仿真分析,模拟出工作装置在插入工况、铲装工况、举升工况和高位卸载工况4种典型工况下的动作过程,通过运动学和动力学仿真,得到了铲斗位移变化曲线和动臂速度变化曲线,实现了铲斗高位卸载时达到3 500 mm的最高位置。在整个过程中,举升油缸和转斗油缸受力平稳,没有冲击作用,基本符合实际工况的要求,实现了满装卸净、动作平稳的要求,为装载机的实际运行提供理论参考。

矿井提升系统首绳的纵向振动分析

为研究矿井提升系统运动过程中首绳的纵向振动,考虑钢丝绳的柔性特性,使用Hamilton原理建立起振动微分方程,并以某煤矿主井为例,利用Galerkin法把振动方程离散为常微分方程,再借助Matlab软件进行了数值求解与傅里叶变换,得到首绳纵向振动的时域-频域特性,从而对结果进行了验证。