钢丝绳横向振动倾斜矩形拟合图像识别研究

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作者 任一男 彭玉兴 +1 位作者 常向东 卢昊 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第7期6-10,共5页

为了改善传统钢丝绳横向振动图像识别算法的检测效果,提高检测准确率与实时性,降低拍摄中残影现象和背景干扰带来的误差,提出一种基于倾斜矩形拟合的钢丝绳横向振动图像识别算法,并结合Visual Studio编程平台与OpenCV软件库使用C++语言... 为了改善传统钢丝绳横向振动图像识别算法的检测效果,提高检测准确率与实时性,降低拍摄中残影现象和背景干扰带来的误差,提出一种基于倾斜矩形拟合的钢丝绳横向振动图像识别算法,并结合Visual Studio编程平台与OpenCV软件库使用C++语言进行算法设计。经过对比验证,在较低的输入图像分辨率(640×480)和帧率(30fps)下,本算法能准确识别钢丝绳横向振动幅值与振动频率,提高了钢丝绳横向振动的检测精度:振幅误差小于0.8%、频率检测误差小于0.15%,降低了由昂贵的高速相机带来的检测成本。 展开更多

关键词 钢丝绳振动 图像识别 特征提取 轮廓拟合

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矿山煤岩破碎方法研究进展及展望 被引量：25

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作者 刘送永 李洪盛 +3 位作者 江红祥 张强 崔玉明 刘晓辉 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期1047-1069,共23页

针对采掘装备在煤巷、岩巷工作中截割机构磨损严重、作业效率低等问题,开展了矿山煤岩破碎方法的分析、总结和探索研究。根据煤岩普氏系数将煤岩类型分为煤、半煤岩、硬岩及高硬岩,并针对目前采掘装备在煤巷和半煤岩巷中存在的问题,阐... 针对采掘装备在煤巷、岩巷工作中截割机构磨损严重、作业效率低等问题,开展了矿山煤岩破碎方法的分析、总结和探索研究。根据煤岩普氏系数将煤岩类型分为煤、半煤岩、硬岩及高硬岩,并针对目前采掘装备在煤巷和半煤岩巷中存在的问题,阐述目前铣削破岩、冲击破岩、滚压破岩及滚拉破岩等机械破岩技术与纯水射流、脉冲射流、空化射流及磨料射流等水射流破岩技术的工作原理及前沿研究现状。首先,针对煤炭开采中因夹矸、硬包裹体煤层硬度大导致采煤机截割机构磨损严重、机械化开采效率低的问题,进行了截齿破碎煤岩机理及性能、截齿磨损机理、滚筒结构创新设计等方面的阐述,指出目前煤层及夹矸煤层应突破煤岩破碎与高效截割机构设计等新技术,以解决煤层安全高效开采的难题;针对半煤岩巷进行了截齿与煤岩互作用力学模型、截齿自旋转减磨截割机理、截割机构截齿布置理论及最优化设计方法等方面的概述,结合半煤岩巷作业效率低、机械刀具磨损严重等问题,从理论、数值模拟和实验等方面分析了各种水射流冲击破岩方法工作原理及研究现状,并指出为提高复杂多变地质条件下半煤岩巷掘进装备的掘进效率,应根据截割工况设计截割机构刀具排列方式,并采用自适应技术规划掘进工作参数、掘进工艺,提高掘进装备系统可靠性、智能化及综掘工艺水平以实现半煤岩巷快速掘进;针对硬岩巷从理论、实验和数值模拟方面进行了滚刀/圆盘刀破岩机理、破岩性能、刀盘设计准则等方面的综述,进行了水射流辅助截齿/钻孔/滚刀/圆盘刀破岩及涨裂辅助破岩技术的总结,提出了液力或者机械涨裂辅助破岩是目前应对硬岩有效的方法,充分利用岩石抗压不抗拉特点实现硬岩的高效经济破碎,结合智能化算法实现钻孔与涨裂的协同作业,实现硬岩巷道的高效掘进。最后,分析了现有破岩技术的优势、劣势及其局限性,并指出了我国矿山硬岩截割技术的未来发展趋势,煤矿机械、非煤矿业机械、盾构机械破岩技术相互融合,机械与非机械多场耦合破岩技术及矿山装备智能化是实现矿山复杂地质条件下煤岩高效破碎的发展方向。 展开更多

关键词 煤岩破碎 半煤岩巷掘进 硬岩巷掘进 机械破岩 水射流辅助破岩 涨裂辅助破岩

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并联旁路阀的泵控缸电液系统设计与协同控制 被引量：1

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作者 王大卫 丁海港 +2 位作者 弓智强 王云飞 李亚龙 《液压与气动》 北大核心 2023年第11期61-66,共6页

泵控差动缸直驱技术是电液系统的主要发展趋势之一,其具有无节流损失、节能、成本低、可靠性高等优势,但存在流量不平衡、低速平稳性差、控制模式单一等问题。针对以上问题,提出了一种并联旁路阀的泵控差动缸电液控制系统,开展了泵阀协... 泵控差动缸直驱技术是电液系统的主要发展趋势之一,其具有无节流损失、节能、成本低、可靠性高等优势,但存在流量不平衡、低速平稳性差、控制模式单一等问题。针对以上问题,提出了一种并联旁路阀的泵控差动缸电液控制系统,开展了泵阀协同控制策略研究。介绍了系统的结构,阐明了系统在多种模式下的工作原理;基于AMESim搭建了系统的仿真模型,建立了变速泵和旁路阀协同工作机制,根据调速曲线对泵和阀进行权重分配,以提高变速泵控直驱系统的低速稳定性。结果表明:通过泵阀协同控制,并联旁路阀的泵控差动缸系统能够在多种工作模式下工作,具有良好的工况适应性和低速稳定性,可实现液压缸的平稳快速启停和精确位置控制。 展开更多

关键词 泵控差动缸 泵阀协同控制 多工作模式 低速平稳性

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矿物粉尘环境下矿井缠绕提升钢丝绳振动磨损特性研究 被引量：1

4

作者 张庆 郭永刚 彭玉兴 《摩擦学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1107-1124,共18页

针对矿物粉尘易黏附于具有润滑保护的矿井缠绕提升钢丝绳表面而影响其接触磨损过程问题,利用自制缠绕提升钢丝绳振动磨损测试平台,分析矿井中常见矿物粉尘(煤炭颗粒和矿石颗粒)对缠绕接触钢丝绳间的摩擦学参数演化规律,并揭示其对钢丝... 针对矿物粉尘易黏附于具有润滑保护的矿井缠绕提升钢丝绳表面而影响其接触磨损过程问题,利用自制缠绕提升钢丝绳振动磨损测试平台,分析矿井中常见矿物粉尘(煤炭颗粒和矿石颗粒)对缠绕接触钢丝绳间的摩擦学参数演化规律,并揭示其对钢丝绳磨损过程的干扰机制,以期为矿井提升系统的运维及延长钢丝绳使用寿命提供基础数据支撑.结果表明:随着煤炭颗粒体积分数从10%增至40%,钢丝绳在相对稳定阶段的平均摩擦系数从0.158增至0.173,而颗粒尺寸的增大则使其呈现出相反的变化趋势;此外,随着煤炭颗粒体积分数不断增加,钢丝绳磨损表面C元素含量越来越多,黏附效应越来越严重,且剥层现象也越来越明显;随着矿石颗粒体积分数增至40%,钢丝绳摩擦系数增至0.157,磨损深度增至120.4μm,且相比于煤炭颗粒,钢丝绳摩擦系数曲线更加平稳,而颗粒尺寸则与摩擦系数和磨损深度负相关;矿石颗粒浓度的增加及尺寸的减小均导致钢丝绳接触表面磨粒磨损程度更加严重. 展开更多

关键词 钢丝绳 矿物粉尘 缠绕接触 振动磨损 干扰机制

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基于阀控缸电液系统的前馈-反馈联合控制策略研究 被引量：1

5

作者 王大卫 王思民 +3 位作者 丁海港 弓智强 庞智珍 李亚龙 《机床与液压》 北大核心 2024年第13期7-14,共8页

阀控缸电液系统应用广泛,提高其响应速度、控制精度与可靠性具有重要意义。传统闭环控制基于反馈误差调节,控制简单、稳定性好、易用于复杂系统,但存在时滞与稳定性问题;前馈控制作为一种开环控制方式,具有响应快、无时滞的优点,但控制... 阀控缸电液系统应用广泛,提高其响应速度、控制精度与可靠性具有重要意义。传统闭环控制基于反馈误差调节,控制简单、稳定性好、易用于复杂系统,但存在时滞与稳定性问题;前馈控制作为一种开环控制方式,具有响应快、无时滞的优点,但控制效果依赖模型精度。针对上述问题,提出一种基于阀控缸电液系统的前馈-反馈联合控制策略,建立其数学模型,运用AMESim软件搭建仿真模型并进行可行性分析,通过实验建立伺服阀流量-压差-电压前馈参数表,最后基于Simulink建立变转速恒压油源实验平台并进行实验验证。仿真及实验结果表明:前馈-反馈联合控制可提高阀控缸电液系统的控制精度和响应性,相较于反馈控制方式跟踪精度提高45%,具有良好的综合控制效果。 展开更多

关键词 前馈控制 联合控制 恒压系统 阀控缸 电液系统

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泵车臂架虚拟样机仿真与压损优化 被引量：1

6

作者 王琛 丁海港 +3 位作者 石峰 赵延斌 王福鑫 庞智珍 《机床与液压》 北大核心 2024年第3期143-148,共6页

臂架液压系统是混凝土泵车的重要组成部分,用于输送混凝土和布料,目前存在压损过大的问题。借助AMESim与Simcenter 3D Montion软件建立62 m泵车臂架虚拟样机模型,经实验验证该虚拟样机与实际系统具有90%以上的契合度。利用臂架虚拟样机... 臂架液压系统是混凝土泵车的重要组成部分,用于输送混凝土和布料,目前存在压损过大的问题。借助AMESim与Simcenter 3D Montion软件建立62 m泵车臂架虚拟样机模型,经实验验证该虚拟样机与实际系统具有90%以上的契合度。利用臂架虚拟样机研究系统的动态特性,揭示系统的压力分布,分析系统压损过高的原因,可知主要压力损失集中在平衡阀与长液压管路,提出3种降低压损的方案。以臂架管路通径优化为例,进行仿真分析与优化,并通过实验验证了管路通径优化效果。由仿真和实验结果可知:五臂倒钩收回工况下,将臂架长管路通径由8 mm增大至10 mm,可使小腔侧管路压力损失降低50%,大腔侧管路压力损失降低60%,可有效降低系统压力。 展开更多

关键词 混凝土泵车 臂架液压系统 虚拟样机 压力损失

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低温环境下矿井提升钢丝绳摩擦磨损特性研究 被引量：10

7

作者 彭玉兴 王高芳 +4 位作者 朱真才 常向东 卢昊 唐玮 王大刚 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期552-561,共10页

为探究低温环境下矿井缠绕提升钢丝绳之间的滑动摩擦磨损特性,使用自制的低温环境钢丝绳摩擦磨损试验装置,以6×19+FC钢丝绳为研究对象,探究低温环境下干摩擦和水油润滑状态下钢丝绳的摩擦磨损特性.研究结果表明:干摩擦时,摩擦系数... 为探究低温环境下矿井缠绕提升钢丝绳之间的滑动摩擦磨损特性,使用自制的低温环境钢丝绳摩擦磨损试验装置,以6×19+FC钢丝绳为研究对象,探究低温环境下干摩擦和水油润滑状态下钢丝绳的摩擦磨损特性.研究结果表明:干摩擦时,摩擦系数随环境温度的降低小幅增大,在-25℃时达到最大值,约0.85.油水润滑状态时,摩擦系数、磨损面积和磨损深度均明显小于干摩擦状态,平均磨损面积减小了约3倍,平均磨损深度减小了约7倍,平均摩擦系数随环境温度的降低先增大后减小,在-15℃时达到最大值,约0.35.此外,随着温度的降低,干摩擦状态时钢丝绳的磨损机理由氧化磨损和磨粒磨损转变为疲劳磨损和黏着磨损;油水润滑状态时,钢丝绳的氧化磨损减弱,黏着磨损先加重后减弱. 展开更多

关键词 提升钢丝绳 低温 摩擦 磨损特性 磨损机理

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激光熔覆CoCrFeNiNb_(x)高熵合金涂层的高温摩擦磨损性能 被引量：22

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作者 刘昊 高强 +3 位作者 郜文鹏 刘秀波 郝敬宾 杨海峰 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期966-977,共12页

采用激光熔覆技术成功制备了CoCrFeNiNb_(x)(x=0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0)高熵合金涂层,研究了Nb元素对高熵合金涂层微观组织和显微硬度的影响,分析了CoCrFeNiNb_(0.75)涂层在25~800℃的摩擦磨损性能和机制.结果表明:CoCrFeNiNb_(x)高熵... 采用激光熔覆技术成功制备了CoCrFeNiNb_(x)(x=0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0)高熵合金涂层,研究了Nb元素对高熵合金涂层微观组织和显微硬度的影响,分析了CoCrFeNiNb_(0.75)涂层在25~800℃的摩擦磨损性能和机制.结果表明:CoCrFeNiNb_(x)高熵合金涂层主要由FCC (面心立方)相与具有HCP晶格结构的Laves相组成.随着Nb摩尔含量的增加,CoCrFeNiNb_(x)的微观组织由单一的胞状晶FCC固溶体相(x=0)向亚共晶组织(x=0.25)、共晶组织(x=0.5)和过共晶组织(x=0.75,1.0)逐步发生演变. CoCrFeNiNb_(0.75)涂层具有最高的平均硬度(574 HV),表明适量的Nb元素的掺杂能有效提高涂层的显微硬度,这是固溶强化、第二相强化以及层片共晶组织中产生的大量新界面阻碍位错运动的边界强化相互作用的结果. CoCrFeNiNb_(0.75)涂层在室温下的磨损机制主要为氧化磨损和轻微的磨粒磨损,而在400和800℃下均为氧化磨损.在800℃时,磨损表面形成了致密的氧化物釉质层,起到了良好的减摩抗磨作用,使高熵合金在高温环境下表现出了优异的摩擦磨损性能. 展开更多

关键词 高熵合金 CoCrFeNi Nb掺杂 激光熔覆 微观组织 高温摩擦磨损

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超声滚压强化对CoCrFeMnNiM(M=Ti,Mo)高熵合金激光熔覆层耐磨性的影响 被引量：10

9

作者 刘昊 高强 +4 位作者 戴剑博 李晓佳 杨海峰 韩静 郝敬宾 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期107-115,共9页

CoCrFeMnNi高熵合金较低的硬度和较差的耐磨损性能限制了其在表面工程领域的应用。利用激光熔覆技术制备强化的CoCrFeMnNiM(M=Ti,Mo)高熵合金熔覆层,并通过超声表面滚压(USRE)技术强化熔覆层表面。采用XRD、FSEM、EDS、AFM、显微硬度计... CoCrFeMnNi高熵合金较低的硬度和较差的耐磨损性能限制了其在表面工程领域的应用。利用激光熔覆技术制备强化的CoCrFeMnNiM(M=Ti,Mo)高熵合金熔覆层,并通过超声表面滚压(USRE)技术强化熔覆层表面。采用XRD、FSEM、EDS、AFM、显微硬度计和摩擦磨损试验机等研究USRE处理对高熵合金激光熔覆层的微观组织、表面形貌、力学性能和摩擦学性能的影响。结果表明:CoCrFeMnNiTi高熵合金激光熔覆层由面心立方(FCC)结构的固溶体相和TiC原位析出相组成,CoCrFeMnNiMo高熵合金激光熔覆层仍由单一的FCC固溶体相组成。USRE处理后涂层的相构成均未发生变化,但CoCrFeMnNiMo涂层的晶粒尺寸得到更明显的细化。USRE处理降低了高熵合金激光熔覆层的表面粗糙度,提高了残余压应力和显微硬度,并且USRE处理对CoCrFeMnNiMo涂层的效果提升更加显著。经过相同工艺参数的USRE处理后,CoCrFeMnNiTi高熵合金激光熔覆层的体积磨损率由1.90×10^(-4)mm^(3)/(N·m)降低到0.71×10^(-4)mm^(3)/(N·m);但由于磨损机制的转变和表面脆性的增大,CoCrFeMnNiMo高熵合金激光熔覆层的磨损率反而上升。探讨了超声表面滚压处理对高熵合金涂层的适用性,可为高熵合金涂层耐磨性的强化提供参考。 展开更多

关键词 超声表面滚压 激光熔覆 高熵合金 显微组织 耐磨性

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定、变载弯曲疲劳钢丝绳失效机理对比研究 被引量：13

10

作者 王大刚 张俊 +1 位作者 朱辉龙 张德坤 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期762-773,共12页

为对比揭示定、变载弯曲疲劳钢丝绳断裂机理及磨损演化特性,运用自制钢丝绳弯曲疲劳试验机开展钢丝绳定载、变载弯曲疲劳试验,通过人工拆股统计法和VW-9000系列高速度数码显微系统对比研究钢丝绳断丝分布、断丝数、断口和磨痕形貌等断... 为对比揭示定、变载弯曲疲劳钢丝绳断裂机理及磨损演化特性,运用自制钢丝绳弯曲疲劳试验机开展钢丝绳定载、变载弯曲疲劳试验,通过人工拆股统计法和VW-9000系列高速度数码显微系统对比研究钢丝绳断丝分布、断丝数、断口和磨痕形貌等断裂机理,对比分析钢丝绳未断钢丝和断丝的磨痕尺寸演化特性.结果表明:与钢丝绳定载弯曲疲劳相比,变载弯曲疲劳钢丝绳断丝出现较晚,芯股、螺旋股外层断丝数分别较多、较少,芯股外层钢丝断口挤压变形较大,芯股各层钢丝断口裂纹扩展区占比较低,芯股和螺旋股的各层钢丝磨痕尺寸总体较小,钢丝绳更易达到报废水平. 展开更多

关键词 钢丝绳 定载弯曲疲劳 动载弯曲疲劳 断裂机理 磨损演化

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矿井提升钢丝绳改性氧化石墨烯润滑油减摩特性研究 被引量：6

11

作者 彭玉兴 王臣 +3 位作者 朱真才 唐玮 王大刚 卢昊 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期149-159,共11页

针对恶劣提升工况下润滑失效导致的提升钢丝绳内部钢丝摩擦磨损严重的问题,开展改性氧化石墨烯润滑油减摩特性研究.首先,制备十八胺官能化氧化石墨烯(ODA-GO)及其水合肼还原材料(ODA-rGO),分析其化学结构、表面形貌、片层间距和缺陷,探... 针对恶劣提升工况下润滑失效导致的提升钢丝绳内部钢丝摩擦磨损严重的问题,开展改性氧化石墨烯润滑油减摩特性研究.首先,制备十八胺官能化氧化石墨烯(ODA-GO)及其水合肼还原材料(ODA-rGO),分析其化学结构、表面形貌、片层间距和缺陷,探究其在钢丝绳润滑油IRIS中的分散性;接着,用四球机评价改性润滑油的减摩抗磨性能并研究其润滑机理;最后,评判ODA-GO改性油对钢丝减摩的改进效果.结果表明:ODA通过酰胺化反应和亲核取代反应接枝在GO表面,ODA-GO拥有高接枝密度的十八烷基链,并在IRIS中分散性较好,ODA-rGO则相反,但在最优添加量下ODA-rGO的抗磨减摩性优于ODA-GO;改性石墨烯基材料会附着在摩擦接触表面,并填补已损伤区域,从而减少磨损;ODA-GO改性油使钢丝间摩擦系数降低10%,疲劳磨损显著降低. 展开更多

关键词 提升钢丝绳 改性氧化石墨烯 润滑油 分散稳定性 减摩

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重载传动钢丝绳摩擦磨损演化机理及服役性能退化特性研究 被引量：1

12

作者 常向东 彭玉兴 +3 位作者 朱真才 程德强 卢昊 唐玮 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1393-1405,共13页

针对重载传动钢丝绳在服役过程中存在的摩擦磨损和性能退化问题,利用自制钢丝绳-滑轮摩擦磨损试验机和力学性能测试装置,揭示钢丝绳摩擦特性和磨损特征演化机理,分析不同磨损对钢丝绳剩余抗拉强度和弯曲疲劳寿命的影响规律.结果表明:摩... 针对重载传动钢丝绳在服役过程中存在的摩擦磨损和性能退化问题,利用自制钢丝绳-滑轮摩擦磨损试验机和力学性能测试装置,揭示钢丝绳摩擦特性和磨损特征演化机理,分析不同磨损对钢丝绳剩余抗拉强度和弯曲疲劳寿命的影响规律.结果表明:摩擦系数随滑动距离呈减小趋势,其演变过程受钢丝绳结构影响明显,相对稳定阶段摩擦系数约为0.65;摩擦温升增速先快后慢,最大温升为65℃左右;磨损形貌特征以犁沟、剥落和塑性变形为主,磨损机理主要是黏着磨损和磨粒磨损;磨损钢丝绳剩余强度和弯曲疲劳断丝率随滑动距离增大均呈非线性退化趋势,最大破断力从49.6 kN减小到42 kN;最大弯曲疲劳次数从10708非线性递减至4070;磨损造成钢丝拉伸塑性减小,加速弯曲疲劳裂纹扩展,且钢丝在2种工况下的断裂机理分别为韧性断裂和脆性断裂. 展开更多

关键词 传动钢丝绳 滑动摩擦 磨损演化 破断拉伸 弯曲疲劳

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矿用大型挖掘机器人轨迹规划与控制 被引量：5

13

作者 桑子文 丁海港 +3 位作者 李志鹏 史继江 孟德远 杨程程 《液压与气动》 北大核心 2023年第6期109-115,共7页

为提高矿用大型液压挖掘机的自动化水平,适应挖掘工况,设计了一种基于倾角传感器检测反馈的轨迹规划与控制系统。对目标挖掘机D-H建模,确定了其运动学正解及位姿表示;提出了一种适应性运动学逆解方法,提高了轨迹规划的柔性;建立了关节空... 为提高矿用大型液压挖掘机的自动化水平,适应挖掘工况,设计了一种基于倾角传感器检测反馈的轨迹规划与控制系统。对目标挖掘机D-H建模,确定了其运动学正解及位姿表示;提出了一种适应性运动学逆解方法,提高了轨迹规划的柔性;建立了关节空间-驱动空间-检测空间的转换关系;对常见的挖掘卸料工况进行了轨迹规划,得到了液压执行器的位移目标曲线;通过上位机输出控制信号,控制比例多路阀开口,实现了执行器位置伺服。以95 t大型矿用挖掘机为试验对象,进行了挖掘轨迹规划与控制试验。试验结果表明,通过轨迹规划得到的各执行器目标曲线平滑连续,多执行器动作协调且铲斗位置精度较高,初步实现了自主挖掘作业。 展开更多

关键词 挖掘机器人 轨迹规划 轨迹控制 倾角

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自振脉冲射流预制裂隙对机械刀具破岩过程温度影响特性 被引量：19

14

作者 李洪盛 刘送永 郭楚文 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2136-2145,共10页

针对硬岩巷道掘进过程中机械刀具磨损加剧问题,利用高压水射流破岩系统以及机械刀具截割破岩试验系统,建立评价自激振荡脉冲射流预制裂隙情况下机械刀具破岩性能参数指标,研究了不同自激振荡喷嘴结构参数(振荡腔腔长、截面锥角)以及工... 针对硬岩巷道掘进过程中机械刀具磨损加剧问题,利用高压水射流破岩系统以及机械刀具截割破岩试验系统,建立评价自激振荡脉冲射流预制裂隙情况下机械刀具破岩性能参数指标,研究了不同自激振荡喷嘴结构参数(振荡腔腔长、截面锥角)以及工作参数(系统压力、横移速度)对机械刀具降载减磨特性的影响规律,分析了自激振荡脉冲射流预制裂缝对机械刀具破岩过程中截割载荷与刀具温度的影响特性,试验结果表明,截割载荷与刀具温度均随射流系统压力的增加而降低,随振荡腔腔长与截面锥角的增加呈先升后降的变化趋势,随横移速度的增大而逐渐增大。相对于无预制裂隙情况下的截割载荷,当系统压力处于30,40,50以及60 MPa时,机械刀具截割载荷减小率分别为15.12%,20.84%,27.01%以及29.24%。当截面锥角分别为90°,120°,140°,160°及180°时,截割载荷受力变化率分别降低了22.87%,27.27%,31.13%,33.82%及29.78%。对于横移速度分别为4,6,8,9及10 m/min的截割载荷变化率分别降低了43.6%,35.3%,32.9%,31.1%及30.7%。当射流系统压力、振荡腔腔长、截面锥角及横移速度分别取50 MPa,65-75 mm,140°-160°,6-8 m/min时,自激振荡脉冲射流预制裂隙情况下的机械刀具破岩性能较好。 展开更多

关键词 脉冲射流 机械刀具 预制裂缝 截割载荷 刀具温度

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水下磨料浆体射流−截齿联合破岩试验 被引量：4

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作者 商港 刘送永 +2 位作者 贾继光 马浩 顾聪聪 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期3064-3075,共12页

为了研究淹没环境对磨料浆体射流以及磨料浆体射流−截齿联合破岩性能的影响,搭建磨料浆体射流−截齿联合破岩试验台进行试验。首先,研究聚丙烯酰胺(PAM)质量分数、横移速度和系统压力对水下磨料浆体射流切割能力的影响,并与空气环境下对... 为了研究淹没环境对磨料浆体射流以及磨料浆体射流−截齿联合破岩性能的影响,搭建磨料浆体射流−截齿联合破岩试验台进行试验。首先,研究聚丙烯酰胺(PAM)质量分数、横移速度和系统压力对水下磨料浆体射流切割能力的影响,并与空气环境下对比;然后,分析磨料浆体射流−截齿联合作用下的岩石破碎过程和形貌;最后,探究截割深度和系统压力对联合破岩性能的影响。研究结果表明:在其他条件相同时,水下环境中磨料浆体射流以及磨料浆体射流−截齿联合破岩性能均弱于空气环境;增加PAM质量分数可以提高射流切割能力,但会导致切缝深度不均匀,综合考虑PAM质量分数选择2.5‰左右为宜;射流切割深度与横移速度呈负相关,与系统压力呈正相关;提高系统压力会削弱环境水对射流切割能力的影响;水下磨料浆体射流−截齿联合破岩过程和岩石破碎形貌与空气中基本一致;随着截割深度从3 mm增至15 mm,岩石破碎体积增加约10倍,同时截割阻力增大近12倍,截割阻力波动更剧烈;岩石破碎体积随着系统压力升高而增加,提高系统压力可降低截割阻力,减小截割阻力波动,有益于延长截齿寿命。在工程应用中应尽可能使用更高的系统压力。 展开更多

关键词 磨料浆体射流 水力截齿 破岩性能 淹没射流

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绳股结构对螺旋接触钢丝间微动摩擦磨损特性影响 被引量：2

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作者 徐春明 彭玉兴 +1 位作者 王燕锋 张立伟 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1175-1188,共14页

钢丝间微动磨损会加剧提升钢丝绳的疲劳损伤,降低钢丝绳的使用寿命,严重威胁矿井提升安全.为了研究绳股结构对螺旋接触钢丝间微动摩擦磨损特性的影响,在自制试验台上开展了拉伸-扭转耦合力作用下钢丝微动磨损试验.结果显示:随着接触力增... 钢丝间微动磨损会加剧提升钢丝绳的疲劳损伤,降低钢丝绳的使用寿命,严重威胁矿井提升安全.为了研究绳股结构对螺旋接触钢丝间微动摩擦磨损特性的影响,在自制试验台上开展了拉伸-扭转耦合力作用下钢丝微动磨损试验.结果显示:随着接触力增加,相同直径接触对下钢丝间摩擦系数从0.748减小到0.646,而不同直径接触对下钢丝间摩擦系数从0.941减小到0.911;相比于凹接触对,凸接触对下钢丝表面磨损更加严重,并且不同直径钢丝间磨损深度和磨损系数明显大于相同直径钢丝间磨损深度和磨损系数;钢丝间主要磨损机理为磨粒磨损、黏着磨损和疲劳磨损,并且不同直径接触对下钢丝表面疲劳磨损特征更加严重;钢丝疲劳断口的瞬断区存在大量二次裂纹和韧窝形貌,钢丝疲劳断裂失效机理主要为韧性断裂. 展开更多

关键词 钢丝 绳股结构 微动磨损 磨损机理 断裂失效

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