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煤矿机械用Q690高强钢抗裂性研究 被引量:4
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作者 杜全斌 魏金山 +4 位作者 马成勇 金鹏 于德润 韩振仙 王华昆 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期114-118,共5页
对煤矿机械用Q690高强钢,采用其配套焊丝(GHS75M)进行抗裂性试验,并测定了焊丝熔敷金属扩散氢逸出特性,研究了焊缝金属残余扩散氢对试验用钢抗裂性的影响.结果表明:该钢具有一定的冷裂倾向.试验焊材熔敷金属扩散氢含量为1.7 mL/100 g,... 对煤矿机械用Q690高强钢,采用其配套焊丝(GHS75M)进行抗裂性试验,并测定了焊丝熔敷金属扩散氢逸出特性,研究了焊缝金属残余扩散氢对试验用钢抗裂性的影响.结果表明:该钢具有一定的冷裂倾向.试验焊材熔敷金属扩散氢含量为1.7 mL/100 g,初期扩散氢逸出速率较大,在焊缝冷却过程中扩散氢可以较快逸出.残余扩散氢含量主要与从峰值温度到100℃温度区间的冷却时间t100有关,单道焊焊缝金属冷速快,t100较小,残余扩散氢较多,而多层多道焊增加了t100,且提高HDr100容许值,残余扩散氢含量很低.该钢采用焊后热处理是保守的工艺. 展开更多
关键词 Q690高强钢 抗裂性 扩散氢 熔敷金属
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特厚煤层采放协调智能群组放煤工艺模型及关键技术研究 被引量:1
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作者 李东印 王祖洸 +5 位作者 王伸 李化敏 彭维平 李红斌 张国澎 张旭和 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期22-33,共12页
目的综放开采是特厚煤层安全高效的开采方法,放煤环境复杂多变、采放协调难度大、放煤工艺及参数受控因素多,导致智能化综放开采尤其是智能放煤控制技术发展较为缓慢。针对特厚煤层综放面群组放煤下的智能化放煤控制难题,方法采用理论... 目的综放开采是特厚煤层安全高效的开采方法,放煤环境复杂多变、采放协调难度大、放煤工艺及参数受控因素多,导致智能化综放开采尤其是智能放煤控制技术发展较为缓慢。针对特厚煤层综放面群组放煤下的智能化放煤控制难题,方法采用理论分析、实验室仿真试验、计算机控制软件研发、现场试验与示范等方法,以“智能群组放煤机理-采放协调控制理论及方法-放煤工艺决策模型-放煤软件现场应用”为主线展开深入研究。结果结果表明:提出多放煤口群组协同放煤方法,以连续群组放煤为例,揭示了多放煤口群组协同放煤下的顶煤放出体和煤岩分界面的空间关系;深入剖析综放工作面的采放协调关系及群组放煤逻辑,提出特厚煤层综放面采放协调智能放煤控制理论,构建了综放面采放时间、空间和运能协调控制模型和基于强化学习及隐马尔科夫随机场模型的群组放煤协同控制决策方法,为智能化放煤决策与精准控制提供可靠理论基础;深度融合地质信息与采放工艺参数,建立了综放面多源信息数据库,为智能决策及数字孪生提供数据基础。结论基于群组放煤条件下的采放协调特征,构建了智能放煤决策模型,自主研发智能放煤决策系统(软件),实现了智能放煤工作面年产1500万t。 展开更多
关键词 特厚煤层 综放开采 智能放煤 采放协调 群组放煤
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厚煤层分层开采矸石充填液压支架研究与应用 被引量:1
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作者 刘建功 张定堂 +2 位作者 牛旭军 李帅 赵家巍 《中国煤炭》 北大核心 2025年第1期51-56,共6页
根据山西华晟荣煤矿有限公司3100工作面赋存条件,结合厚煤层分层矸石充填开采工艺特点,设计了一种四柱支撑掩护式矸石充填液压支架。根据实际生产条件,分别对直接顶载荷、基本顶载荷以及上分层充填体载荷进行了分析计算,得出支架支护强... 根据山西华晟荣煤矿有限公司3100工作面赋存条件,结合厚煤层分层矸石充填开采工艺特点,设计了一种四柱支撑掩护式矸石充填液压支架。根据实际生产条件,分别对直接顶载荷、基本顶载荷以及上分层充填体载荷进行了分析计算,得出支架支护强度应大于0.424 MPa,最终确定充填液压支架型号为ZC5000/19/34D,支架伸缩比为1.8。介绍了矸石充填液压支架结构组成和主要技术参数,并对夯实机构结构和功能以及后部刮板输送机吊挂机构进行了详细阐述,优化设计后的后部刮板输送机吊挂机构能够有效缩短后顶梁设计长度,提高后部支护强度6%以上,有效预防充填前顶板下沉。通过实际应用表明,矸石充填液压支架夯实机构可以覆盖后部采空区,通过推压密实保证充填体的密实度,能够有效支撑上覆岩层,达到控制顶板、减少地表下沉的效果。 展开更多
关键词 液压支架 分层开采 矸石充填 夯实机构
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基于链式基站坐标融合的采煤机定位方法
4
作者 杨艺 孙英杰 +2 位作者 常亚军 刘斌斌 王科平 《工矿自动化》 北大核心 2025年第5期49-56,共8页
在采煤工作面狭长的空间中,超宽带(UWB)基站呈链式分布,通信信号传输的散射、绕射和衰减等扰动和基站间动态坐标融合机制的缺乏均降低了采煤机定位精度。为提高采煤机在工作面UWB基站下的定位精度,提出了一种基于链式基站坐标融合的采... 在采煤工作面狭长的空间中,超宽带(UWB)基站呈链式分布,通信信号传输的散射、绕射和衰减等扰动和基站间动态坐标融合机制的缺乏均降低了采煤机定位精度。为提高采煤机在工作面UWB基站下的定位精度,提出了一种基于链式基站坐标融合的采煤机定位方法。建立了适应采煤过程中UWB基站位置动态变化的采煤机运动模型,采用无迹卡尔曼滤波(UKF)处理UWB测量偏转角,建立了基于UWB基站空间分布特征的链式基站坐标融合模型,以减少时变扰动的影响,采用梯度下降法对采煤机和液压支架群间的位置误差进行迭代优化,提升绝对坐标系下采煤机定位精度,并利用卡尔曼滤波(KF)对基站坐标数据进行滤波,消除梯度下降造成的误差叠加,实现高精度定位。实验结果表明:在±40°范围内,UWB测量偏转角经UKF处理后误差为±5°;在基站间天线平行、非平行情况下,KF链式基站坐标融合方法的均方误差(MSE)较传统刚性基站坐标融合分别降低了91.3%,95.8%,均方根误差(RMSE)分别降低了70.5%,95.5%;在基站间无遮挡、部分遮挡及全遮挡条件下,KF链式基站坐标融合方法实现了较高的采煤机定位精度和稳定性。 展开更多
关键词 采煤机定位 超宽带 链式基站坐标融合 动态定位 无迹卡尔曼滤波
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综采工作面对讲系统非平稳噪声低功耗去噪方法
5
作者 杨艺 谭晓 +3 位作者 常亚军 王科平 刘斌斌 王田 《煤炭学报》 北大核心 2025年第7期3692-3706,共15页
综采工作面语音对讲系统面临严重的非平稳噪声干扰。在功耗限制条件下,实现对讲系统的超低信噪比语音去噪,是确保工作面语音信息正确传输的核心技术之一。基于IMCRA算法,提出一种面向综采工作面语音特点的非平稳噪声去除方法 MIMCRA。其... 综采工作面语音对讲系统面临严重的非平稳噪声干扰。在功耗限制条件下,实现对讲系统的超低信噪比语音去噪,是确保工作面语音信息正确传输的核心技术之一。基于IMCRA算法,提出一种面向综采工作面语音特点的非平稳噪声去除方法 MIMCRA。其中,针对先验信噪比估计延迟导致的非平稳噪声估计不准的问题,引入改进2步噪声去除方法。即利用前一帧的先验信噪比和当前帧的纯净语音来滚动估计当前帧的先验信噪比和下一帧的纯净语音,实现了先验信噪比实时估计。针对固定平滑因子对含噪功率谱进行平滑处理容易引起噪声过估计,从而导致语音信息难以提取的问题,引入帧-频动态平滑因子调节机制。以平滑功率谱密度和噪声功率谱密度的最小均方差为依据,对含噪语音的功率谱实现动态平滑处理。针对信噪比过低,噪声去除不彻底的问题,提出一种面向弱语音分量保护的噪声存在概率检测机制。根据2~4 kHz频率范围内,噪声与弱语音能量分布的统计特性差别,对去噪后的信号再进行噪声检测,并消除存在的残余噪声。对比试验结果表明:当输入语音信噪比为-5~10 dB时,MIMCRA算法与IMCRA算法相比,分段信噪比提高约3 dB,分段误差降低约0.3,对数谱距离降低约0.2。特别当语音信噪比为-5 dB时,MIMCRA算法仍然能将分段信噪比提高到-2.799 5 dB,表明该算法对超低信噪比含噪语音有较强的去噪能力。MIMCRA算法在郑煤机最新研发的综采工作面对讲系统中实现了低功耗部署,芯片功耗为16.5~66.0 mW;处理32 ms帧长的语音帧耗时约16 ms,达到实时性要求。 展开更多
关键词 单通道语音降噪 非平稳噪声 语音活动检测 先验信噪比 帧-频动态平滑因子
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基于多重信息自注意力的综采工作面目标行为识别
6
作者 杨艺 杨艳磊 +1 位作者 王田 王科平 《煤炭学报》 北大核心 2025年第2期1425-1442,共18页
综采工作面关键设备和人员的行为识别是开采环境信息智能感知的基础和核心。然而,综采工作面光照条件普遍较差,煤尘和水雾等干扰容易引起视频画面模糊,导致识别目标行为的关键特征难以提取,使得设备和人员的行为识别准确度无法达到实际... 综采工作面关键设备和人员的行为识别是开采环境信息智能感知的基础和核心。然而,综采工作面光照条件普遍较差,煤尘和水雾等干扰容易引起视频画面模糊,导致识别目标行为的关键特征难以提取,使得设备和人员的行为识别准确度无法达到实际工程应用的标准。为此,基于ResT网络架构,建立一种包含空间、时间、通道的多重信息自注意力模型和特征融合机制,扩展了模型特征提取的信息源,将其从单纯的空间信息扩展到空间、时间和通道的多重信息,提升了模型对目标行为的表征能力。其中,空间信息是对目标行为在空间上的深度解析,展现了目标的纹理、位置和形状等一系列深层特征;时间信息是从连续的视频帧中提取目标行为的时序特征,反映了行为发生的顺序以及演变关系;通道信息则是对空间和时间层面上的扩展与深入,从多角度挖掘空间和时间信息,并将原始数据表征在特征通道上,提供了目标行为的全局特征。算法的有效性在综采工作面行为识别数据集上进行了验证和对比试验。结果表明:在真实综采工作面环境下,行为识别的准确度可达到96.90%。相较于Swin-Transformer、Timesformer等主流的行为识别算法,识别准确率分别提升了11.06%和10.62%。算法经过ONNX模型转换和TensorRT加速后,在GPU上实现了推理,具备工程应用价值。据此,研发了综采工作面行为识别系统,并将算法模型以插件的形式嵌入到行为识别系统的Pipeline中,实现在DeepStream框架下对综采工作面关键设备和人员行为的实时推理和准确识别。 展开更多
关键词 工作面 行为识别 空间−时间−通道信息 网络模型 工程部署
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TIG熔修距离和电流对Q690D钢GMAW十字接头疲劳性能的影响
7
作者 白海明 李子豪 +1 位作者 马一鸣 安洪亮 《机械工程材料》 北大核心 2025年第6期63-68,共6页
对Q690D低合金高强钢熔化极气体保护电弧焊(GMAW)十字接头角焊缝进行非熔化极惰性气体保护电弧焊(TIG)熔修,研究了熔修距离(热源中心至焊趾的距离,2,1,0,-1 mm)和熔修电流(150,170,190,210 A)对熔修后焊趾形状和接头疲劳性能的影响。结... 对Q690D低合金高强钢熔化极气体保护电弧焊(GMAW)十字接头角焊缝进行非熔化极惰性气体保护电弧焊(TIG)熔修,研究了熔修距离(热源中心至焊趾的距离,2,1,0,-1 mm)和熔修电流(150,170,190,210 A)对熔修后焊趾形状和接头疲劳性能的影响。结果表明:在熔修电流150 A条件下,当熔修距离为0时,熔修焊缝完全覆盖原始焊趾,焊趾曲率半径较大,母材与焊缝过渡平缓;当熔修距离为2,1 mm时,原始焊趾无法得到熔修;当熔修距离为-1 mm时,熔修焊缝中形成凹陷。在熔修距离为0条件下,不同电流下熔修后焊趾的曲率半径均大于原始焊趾,过渡角均低于原始焊趾,随着熔修电流的增加,曲率半径先减后增再减,过渡角先增后降,150 A熔修电流下的曲率半径最大,过渡角最小;170,190,210 A熔修电流下熔修接头的疲劳裂纹源位置由原始焊趾变为熔修焊缝和熔修熔合区,150 A熔修电流下接头未发生疲劳开裂;熔修后接头的疲劳寿命高于原始接头,且随着熔修电流的增加,接头的疲劳寿命先降后升再降,150 A熔修电流下接头的疲劳寿命最高。 展开更多
关键词 TIG熔修 角焊缝 十字接头 疲劳性能 曲率半径 过渡角
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IE与遗传算法在C公司生产线平衡中的应用研究 被引量:12
8
作者 陈磊 娄恒权 +1 位作者 王相柠 胡雨欣 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2022年第5期122-129,共8页
以C公司智能音箱生产线为研究对象,基于Flexsim仿真软件建立生产线仿真模型,发现瓶颈工位并综合使用“5W1H”提问分析和ECRS原则进行分析改进;探究通过生产线工作站数目调整、合理分配作业单元的方式提升生产线平衡率,设计目标函数及以... 以C公司智能音箱生产线为研究对象,基于Flexsim仿真软件建立生产线仿真模型,发现瓶颈工位并综合使用“5W1H”提问分析和ECRS原则进行分析改进;探究通过生产线工作站数目调整、合理分配作业单元的方式提升生产线平衡率,设计目标函数及以生产优先矩阵为约束条件的数学模型,采用双种群遗传算法对数学模型进行求解并确定最优工作站数目。结果表明,运用Flexsim仿真软件与遗传算法相结合的方法,可以提升生产线平衡率,降低、平衡生产线负荷,提高生产效率,是一种效果显著的分析方法。 展开更多
关键词 生产线平衡 Flexsim仿真软件 遗传算法 工业工程
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不同激光熔覆工艺对液压油缸组织与性能的影响研究
9
作者 卢君 常云峰 +3 位作者 刘永华 刘晟 秦建 王东亮 《精密成形工程》 北大核心 2025年第5期166-176,共11页
目的 以液压油缸为对象,对比研究常规激光熔覆与高速激光熔覆2种工艺方法对母材基体组织与性能的影响。方法 分别采用常规与高速激光熔覆技术在液压油缸外壁表面熔覆不锈钢涂层,通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、万能拉伸试验机... 目的 以液压油缸为对象,对比研究常规激光熔覆与高速激光熔覆2种工艺方法对母材基体组织与性能的影响。方法 分别采用常规与高速激光熔覆技术在液压油缸外壁表面熔覆不锈钢涂层,通过光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、万能拉伸试验机、冲击试验机、维氏硬度计等设备,对比研究界面元素分布、热影响区形貌、母材微观组织形貌与屈服强度、冲击韧性、显微硬度等性能的变化规律。结果 常规与高速激光熔覆均在高强钢油缸表面形成了良好的冶金结合,涂层组织致密,无明显气孔和裂纹等缺陷;高速激光熔覆热影响区宽度仅为222.2μm,远低于常规激光熔覆的1 269.8μm;高速激光熔覆热影响区附近位置的屈服强度、低温冲击功分别为816.7 MPa、196 J,均优于常规激光熔覆的对应性能;与未熔覆油缸基体相比,常规激光熔覆与高速激光熔覆均对热影响区附近母材的微观组织与力学性能产生了影响,其中高速激光熔覆试样的显微硬度、屈服强度、低温冲击功分别下降了约6.7%、3.6%、3.5%,远低于常规激光熔覆的11.4%、7.7%、8.9%,说明高速激光熔覆工艺对母材性能的影响更小。结论 常规激光熔覆与高速激光熔覆均对油缸基体组织与性能有明显的影响,与常规激光熔覆相比,高速激光熔覆对母材的热影响程度明显下降,对母材热影响区附近基体力学性能的影响程度更小,有效降低了熔覆工艺对缸体性能的影响。 展开更多
关键词 高速激光熔覆 常规激光熔覆 热影响区 微观组织 力学性能
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Co_(3)O_(4)催化氧化环己烷制KA油中的形貌效应研究
10
作者 张建如 张继业 《现代化工》 北大核心 2025年第S2期266-270,共5页
系统探讨了不同形貌Co_(3)O_(4)在催化氧化环己烷制KA油(环己醇和环己酮)中的构效关系。通过水热法可控合成了纳米立方体、纳米片及纳米线3种典型形貌的Co_(3)O_(4)纳米催化剂,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、Brunauer-Emmet... 系统探讨了不同形貌Co_(3)O_(4)在催化氧化环己烷制KA油(环己醇和环己酮)中的构效关系。通过水热法可控合成了纳米立方体、纳米片及纳米线3种典型形貌的Co_(3)O_(4)纳米催化剂,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、Brunauer-Emmett-Teller理论(BET)和X射线光电子能谱(XPS)等手段揭示了形貌差异对暴露晶面表面结构的调控规律。以Co-C为催化剂对催化反应进行优化得到最佳反应条件(150℃,1 MPa, 1.5 h),在此基础上研究了形貌对催化氧化环己烷的影响,发现主要暴露(110)面的Co-W转化率最高(12.13%),而Co-C的选择性最高(73.65%),揭示了KA油选择性与表面氧空穴之间的关联,为通过形貌工程优化Co_(3)O_(4)催化氧化环己烷制KA油提供了理论支撑。 展开更多
关键词 构效关系 纳米催化剂 氧空穴 形貌
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超高端液压支架立柱强度性能有限元分析 被引量:2
11
作者 高有进 梁承元 +2 位作者 谢德东 杨文明 陈学东 《中国煤炭》 北大核心 2015年第4期92-95,共4页
为了准确和全面把握超高端液压支架的大缸径双伸缩型立柱的强度性能,在充分考虑了焊缝和导向环等关键细节组件受载特性的基础上,构建了立柱有限元模型。通过静态中心过载压缩性能及偏心加载性能的仿真分析,指出了立柱在活柱的结构连接... 为了准确和全面把握超高端液压支架的大缸径双伸缩型立柱的强度性能,在充分考虑了焊缝和导向环等关键细节组件受载特性的基础上,构建了立柱有限元模型。通过静态中心过载压缩性能及偏心加载性能的仿真分析,指出了立柱在活柱的结构连接部位易产生较大的接触应力,并且在中缸和活柱底端可能出现导向环、动密封与缸体脱离接触。 展开更多
关键词 液压支架 双伸缩立柱 有限元分析 关键细节组件 应力
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煤矿智能化综采装备系统及其可靠性分析 被引量:18
12
作者 焦承尧 王永强 +1 位作者 张幸福 黄莹 《煤炭工程》 北大核心 2022年第2期166-171,共6页
为明晰智能化综采装备系统可靠性的受控因素,根据其内涵和特征,从系统、装备、技术、环境等角度对智能化综采装备系统可靠性的影响因素进行分析。首先明确阐述了智能化综采装备系统的概念,指出其主要特征为以智能化单机综采装备为基础... 为明晰智能化综采装备系统可靠性的受控因素,根据其内涵和特征,从系统、装备、技术、环境等角度对智能化综采装备系统可靠性的影响因素进行分析。首先明确阐述了智能化综采装备系统的概念,指出其主要特征为以智能化单机综采装备为基础、以生产大数据为核心、以智能化综采装备的互联互通为关键、以智能化综采装备的精准协同控制为目标。根据智能化综采装备系统的内涵和特征,建立了包含综采装备可靠性、传感系统可靠性、控制系统可靠性、通信系统可靠性、生产数据融合度和装备系统与生产环境适应性等6个方面的智能化综采装备系统可靠性指标体系,分析了智能化综采装备系统可靠性的影响因素,并针对不同影响因素的特点提出目前亟需开展的研究方向。 展开更多
关键词 智能化开采 智能化综采装备 可靠性 融合度 可靠性指标
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30000kN液压支架试验台的有限元力学性能分析 被引量:6
13
作者 朱红波 刘旭 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2010年第3期87-89,92,共4页
为了研制高产高效高可靠性的高端液压支架,作为安全性能和技术性能试验检测的关键设备——大吨位试验台的性能是非常重要的。利用ANSYS软件获得了30 000 kN液压支架试验台在液压支架不同加载模式下的应力及应变分布情况,分析了影响试验... 为了研制高产高效高可靠性的高端液压支架,作为安全性能和技术性能试验检测的关键设备——大吨位试验台的性能是非常重要的。利用ANSYS软件获得了30 000 kN液压支架试验台在液压支架不同加载模式下的应力及应变分布情况,分析了影响试验台可靠性的应力集中问题。研究结果表明,试验台在30 000 kN压力下各个工况受力均在安全范围内,而应力分布严重不均匀,因此妥善处理接触部位的倒角过渡对提高试验台的可靠性具有重要意义。 展开更多
关键词 大吨位 液压支架 试验台 有限元法 力学性能
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中缸体焊接接头断裂行为的有限元分析
14
作者 李福永 孟凡炯 于德润 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2012年第3期166-168,共3页
液压支架中缸体是以焊接方式连接,那么焊缝位置的选择对于中缸体的使用寿命具有重要的影响。这样笔者分析了不同位置焊接接头的受力特点、应力强度因子以及与其相关的裂纹扩展速率(寿命评估)等断裂参数。通过不同位置焊接接头的有限元... 液压支架中缸体是以焊接方式连接,那么焊缝位置的选择对于中缸体的使用寿命具有重要的影响。这样笔者分析了不同位置焊接接头的受力特点、应力强度因子以及与其相关的裂纹扩展速率(寿命评估)等断裂参数。通过不同位置焊接接头的有限元分析可知:焊接接头在中缸体中间时对压力的敏感性较强。应力强度因子的计算结果表明:对两种位置焊接接头的应力强度因子值的比较可以发现,焊接接头在中缸体中间时其应力强度因子值小于在中缸体端部时的应力强度因子值,说明了焊接接头在中间位置时抗疲劳和断裂能力较强。裂纹扩展速率试验结果表明:热影响区裂纹扩展速率大于焊缝的裂纹扩展速率,因此裂纹扩展沿着熔合线扩展的可能性更大。 展开更多
关键词 液压支架 有限元 应力强度因子 裂纹扩展速率
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弛张筛面大挠度非线性弹性变形分析及负载理论研究 被引量:2
15
作者 宫三朋 吴涛 +4 位作者 郭嘉良 刘博伟 赵国锋 范俊锴 王新文 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3687-3700,共14页
针对弛张筛面大挠度变形理论缺少对筛面材料弹性属性的分析及矿物冲击对筛面挠度变化影响规律的研究,考虑弛张筛面材料的可伸缩性,建立了筛面大挠度非线性弹性变形理论模型,并结合外激励正弦位移函数,首次提出了筛面在不同振幅和频率下... 针对弛张筛面大挠度变形理论缺少对筛面材料弹性属性的分析及矿物冲击对筛面挠度变化影响规律的研究,考虑弛张筛面材料的可伸缩性,建立了筛面大挠度非线性弹性变形理论模型,并结合外激励正弦位移函数,首次提出了筛面在不同振幅和频率下的时域表达式;搭建了弛张筛面动力学特性测试平台,验证了理论模型在描述筛面挠曲变化过程中的准确性,通过响应面优化法明晰了大挠度弹性变形理论在描述筛面动态特性时的最优振动参数;结合空载筛面大挠度弹性变形理论提出了颗粒与筛面碰撞时筛面挠曲变化理论,求出了颗粒冲击力下筛面不同运动状态时的挠度曲线,揭示了筛面与矿物颗粒碰撞时不同物理参数对碰撞点局部变形程度的影响规律,并利用仿真试验验证了颗粒碰撞筛面挠曲变化理论表达式在不同初始约束下描述筛面动力学特性的准确性。研究结果表明:静态下筛面大挠度弹性变形理论与实验误差率在6%以下,动态下筛面大挠度弹性变形理论与实验误差率随着振幅与频率的增大而减小,且这种变化是非线性的;当振幅为7.33 mm、频率为11.75 Hz时各测点理论值与实验值误差率达到最低,筛面中点的平均误差率低于3%;颗粒入射角、撞击点位置、筛面安装倾角和运行状态是影响筛面撞击局部变形程度的重要因素,理论证明了在较大筛面安装倾角和颗粒入射角以及筛面靠近中点位置运动到最高点时,颗粒与筛面碰撞可获得最大初始动能,且碰撞后筛面挠曲变形理论表述撞击点位置与仿真试验结果的平均误差在4 mm以下。 展开更多
关键词 弛张筛面 非线性 弹性变形 动力学特性 颗粒碰撞
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液压支护机器人群组移架一致性分布式协同控制 被引量:1
16
作者 孙铭泽 王永强 +3 位作者 常亚军 朱德昇 李石岩 杨克虎 《煤炭学报》 CSCD 北大核心 2024年第S2期1208-1222,共15页
液压支架作为采煤工作面推进和支护的主要装备,其推移的一致性直接影响采煤工作面的平直度,进而影响作业安全和开采效率,目前液压支架系统主要采用集中控制方式,一旦中心控制器出现故障,将严重影响系统的正常运行。将液压支架视为具备... 液压支架作为采煤工作面推进和支护的主要装备,其推移的一致性直接影响采煤工作面的平直度,进而影响作业安全和开采效率,目前液压支架系统主要采用集中控制方式,一旦中心控制器出现故障,将严重影响系统的正常运行。将液压支架视为具备自主感知能力、决策能力和控制能力的智能个体,提出了去中心化的液压支架群组一致性的分布式协同移架控制方法。首先,结合支架机械结构,分析建立液压支架单体移架机构的数学模型,设计了一种基于状态信息的自适应通信拓扑构建方法;其次,根据提出的通信拓扑结构,制定了一致性控制协议,并设计了分布式扩张状态观测器以及扰动反馈回路,用以实现对未知扰动的估计并在输出主动抵消干扰,从而提高一致性控制算法的鲁棒性;最后,通过Amesim-Simulink联合仿真验证了一致性控制算法的可行性,通过与PID对比,分析了算法控制精度以及对未知扰动的主动抗扰能力,并对间隔交错移架和成组顺序移架2种常用移架方式下的可行性和稳定性进行了仿真验证。结果表明,提出的分布式协同控制方法能实现各种复杂干扰下的液压支架群组自动移架和自主调直功能,相较于工程常用的PID集中控制方法,具有可靠性高、推移一致性好、主动抗扰能力强、拓展性好等优点,能够自主调节控制策略以适配多种移架方式,提高移架效率和安全性。 展开更多
关键词 液压支架 煤矿智能化 一致性控制 自抗扰控制 分布式观测器
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人机环境动静融合的数字孪生车间快速建模方法 被引量:3
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作者 王昊琪 李旭鹏 +8 位作者 李浩 张玉彦 杨文超 何文斌 王永强 文笑雨 刘根 杨新宇 解伟 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第11期14-22,共9页
数字孪生车间对于新车间的设计和原有车间的升级改造意义重大,但是“人-机-环境”动静共融的特点为数字孪生车间的快速建模带来了挑战。现有方法存在车间三维场景建模效率低、难以实现动静融合建模、缺少动静融合性的定量评估等问题。... 数字孪生车间对于新车间的设计和原有车间的升级改造意义重大,但是“人-机-环境”动静共融的特点为数字孪生车间的快速建模带来了挑战。现有方法存在车间三维场景建模效率低、难以实现动静融合建模、缺少动静融合性的定量评估等问题。针对上述问题,在数字孪生车间概念下,结合三维扫描技术、室内定位技术、传感器技术等,提出人机环境动静融合的数字孪生车间快速建模方法,建立了对应的建模框架,研究了基于三维激光扫描的数字孪生车间静态环境快速重构、基于多传感器融合的车间动态对象感知、实时数据驱动的动静融合,并设计动静态融合评价指标,对所构建数字孪生车间的融合效果进行量化评估。最后,结合郑州轻工业大学机器人制造车间进行测试,验证了所提方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 数字孪生车间 快速重建 人-机-环境 动静融合 定量评估
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四质体振动弛张筛动力学特性研究 被引量:1
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作者 郭嘉良 宫三朋 +3 位作者 乔子琦 王晨浩 吴涛 高有进 《煤炭工程》 北大核心 2024年第11期195-201,共7页
针对振动弛张筛因物料在入料端堆积导致筛分效率低下的问题,提出了一种由一个主动筛框和三个浮动筛框组成的四质体变振幅弛张筛机构,采用传递函数法求解得到主、浮筛框振幅及相位的表达式;绘制了主、浮筛框的幅频特性曲线和相频特性曲线... 针对振动弛张筛因物料在入料端堆积导致筛分效率低下的问题,提出了一种由一个主动筛框和三个浮动筛框组成的四质体变振幅弛张筛机构,采用传递函数法求解得到主、浮筛框振幅及相位的表达式;绘制了主、浮筛框的幅频特性曲线和相频特性曲线,分析了筛框质量、剪切弹簧和隔振弹簧刚度对弛张筛动力学特性的影响;通过多目标协同优化算法,调节了三个浮动筛框在工频范围的振幅,使得物料随筛分的进行而受到的激振振幅不同。结果表明:四质体弛张筛存在四个固有频率,四个固有频率的大小可由计算动刚度矩阵行列式|Z(s)|=0的复数解虚部得出;剪切弹簧刚度主要影响二、三、四阶的共振频率,而隔振弹簧刚度主要影响一阶共振频率;当主筛框质量为916 kg,隔振弹簧刚度602×10^(3)N/m,浮动筛框质量分别为82.6、107.5、119.8 kg,三个剪切弹簧刚度均为1.13×10^(6)N/m时,四质体的三个浮动筛框在其工作频率的振幅为3∶2∶1。 展开更多
关键词 四质体振动弛张筛 变振幅 动力学特性 多目标参数优化
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综采工作面末采收煤机器人研究与应用
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作者 杨文明 黄莹 +1 位作者 王龙 黄圣英 《中国煤炭》 北大核心 2024年第12期155-159,共5页
为了解决高产高效综采工作面末采期间清煤用人多、劳动强度大、效率低、存在安全隐患等问题,通过对综采工作面末采作业过程进行深入调研,研究了一种综采工作面末采收煤机器人,介绍了末采清煤工况及常用方法,梳理了末采收煤机器人的功能... 为了解决高产高效综采工作面末采期间清煤用人多、劳动强度大、效率低、存在安全隐患等问题,通过对综采工作面末采作业过程进行深入调研,研究了一种综采工作面末采收煤机器人,介绍了末采清煤工况及常用方法,梳理了末采收煤机器人的功能需求,详细阐述了末采收煤机器人结构设计和创新设计。通过在陕西陕煤曹家滩矿业有限公司实际应用表明,末采收煤机器人可以提高井下清煤作业效率,减少了人工劳动强度,减人、增安、提效效益显著。 展开更多
关键词 综采工作面 末采收煤机器人 清煤作业 星轮机构
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液压支架电液控制系统设计 被引量:52
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作者 伍小杰 程尧 +1 位作者 崔建民 于月森 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2011年第4期106-109,共4页
根据液压支架电液控制系统在国内外的应用现状,介绍了综采工作面液压支架电液控制系统的组成和功能,并自主设计了液压支架控制器、采煤机位置检测系统、巷道主机和本质安全型网络。实际的推广应用表明液压支架电液控制系统可实现液压支... 根据液压支架电液控制系统在国内外的应用现状,介绍了综采工作面液压支架电液控制系统的组成和功能,并自主设计了液压支架控制器、采煤机位置检测系统、巷道主机和本质安全型网络。实际的推广应用表明液压支架电液控制系统可实现液压支架就地控制、远程监控及其配套设备跟机自动控制。 展开更多
关键词 电液控制系统 液压支架 巷道主机 自动控制
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