掘进机截割头截齿参数的优化

为进一步提升掘进机设备的掘进效率和巷道的成型质量,降低设备的能耗,进而降低煤矿的生产成本,对截割头长度、直径、锥角以及截齿螺旋头数、螺旋升角、不同工况下的截割角度等参数进行初步确定,并着重基于数值模拟手段对不同工况下截割角度进行最优化设计,从根本上降低实际截割过程中设备的振动及能耗.     

悬臂式掘进机截割头截齿的优化与改进

针对悬臂式掘进机截齿磨损严重、过载停机以及截齿受力不均而被损坏等情况,通过建立截割头和煤岩的3D模型,分析截割头载荷的数学模型,对截割头截齿部分进行受力分析,针对截割头的截齿排列提出合理性方案,使各截齿受到外力差异减小,进而提升掘进机的性能并获取更大的生产价值。     

掘进机截割头齿座定位专用机器人

根据掘进机截割头表面截齿的排列形式,分析截齿齿尖的定位方法和截齿空间姿态的确定,进而设计出掘进机截割头齿座定位专用机器人,用于提高掘进机截割头齿座的定位精度。介绍了这一定位专用机器人的整体结构和手部结构,并给出了应用这一定位专用机器人后掘进机截割头齿座的定位过程。     

掘进机截割头不同截齿间距下掘进效果的分析

掘进机截割头是截割作业的直接接触部件,在截割过程中,截齿间距的不同,造成截齿的受力及寿命不同,引起截割头的振动.对截割头球冠段的截齿间距进行优化设计,采用ABAQUS软件对不同截齿间距的掘进进行仿真分析.结果表明,优化后的截齿间距截齿受力整体有所减小,分布更加均匀,从而可以提高截齿的使用寿命,提高掘进机的工作效率.     

掘进机不同参数截割头截割特性的分析

针对掘进机截割部截齿寿命低、截割效率低的问题,在分析截割头结构及其掘进过程中常见问题的基础上,基于Pro/E搭建三维模型,对不同旋转角、切削角情况下截齿的受力情况进行仿真分析。经分析,得知当切削角在48°～52°的范围之内、旋转角范围在8°～12°之间时截齿所受外力较小。     

高压水射流掘进机截割头设计

掘进机是煤矿巷道掘进的主要设备,国内现有的掘进机主要依靠截齿截割,当煤岩硬度较大时,截割头振动剧烈,大大缩短了截齿的使用寿命。为了改善截割头的振动情况,在截割头上引入高压水射流辅助截齿截割,并对高压水射流掘进机截割头关键环节进行具体设计。研究发现,截割头上高压水射流配置方式包括四种:前置式、后置式、中心式和侧置式,其中应优先选择前置式,当水压达到40MPa时,截割头上一般可布置(5~15)个喷嘴,且优先布置在工作环境比较恶劣的球面与锥面的过渡位置。进行高压水射流掘进机截割头截割实验,研究表明所设计的截割头能有效降低截割头振动,当水压达到40MPa时,振幅平均值降低45.6%,且振动更加平稳。     

基于数值分析的掘进机截割结构的研究

通过对掘进机截割头受力状态进行分析,得出“钻进工况下参与截割各截齿受力不同,且截割阻力也呈周期性变化”的结论;通过LS-DYDA仿真不同截齿角度及截线间距条件下截割头钻进工况的截割阻力及截割力矩,得出了“通过对截割头参数优化可有效降低阻力峰值及其波动幅值,增强截割头工作平稳性、可靠性,从而延长了截割头的工作寿命”的结论。     

EBZ135型矿用掘进机截割头截齿的受力分析及其优化改进

以EBZ135型矿用掘进机为研究对象,在简要分析其截割头整体结构的基础上,利用UG和ANSYS软件分别建立了截割头的三维几何模型和有限元模型,对其EBZ135型掘进机截割头截齿进行受力仿真分析.结果发现,截割头中36个截齿的受力存在明显的不均匀性,不利于掘进机的稳定与可靠运行.基于ANSYS软件对截割头截齿的排列方式进行优化改进,使得截齿之间的受力变得更加均匀.将改进方案应用到掘进机工程实践中,设备的故障率明显降低,取得很好的实际应用效果.     

基于载荷波动最小的掘进机截割头截齿排列参数优化设计

根据单个截齿受力模型和计算公式,确立了截割头横摆截割时载荷波动的计算方法。通过分析截齿排列参数对截割头栽荷的影响,提出了降低载荷波动的策略,建立了基于载荷波动最小的截割头截齿排列参数优化设计数学模型。采用序列二次规划(SQP)方法编写了优化设计程序,并对某型号掘进机截割头的截齿排列参数进行了优化设计。优化前后统计数据表明,截割头的载荷波动明显降低,提高了掘进机的工作可靠性。     

煤矿用悬臂式纵轴掘进机截割头截齿布置研究

对煤矿用掘进机截割头截齿布置进行研究,用等螺旋升角螺旋线布置截齿,综合考虑截割头运动工况以及煤岩的性质,求取截割头的最佳截线间距,根据截齿切削面积相等原则确定截齿的截线数,最终给出确定截齿最佳分布的方法.针对具体的某掘进机截割头,采用给出的方法进行了布齿分析与计算.     

一种掘进机截割头用防尘密封装置

为了解决掘进机截割头受外界粉尘影响容易损坏的问题,设计了一种掘进机截割头用防尘密封装置,其通过设置在截割头后端悬臂段上的集尘机构,可将即将进入截割头内部的粉尘进行收集,防止粉尘进入截割头内部,对截割头造成损伤;利用安装在集尘机构端部的密封环,一方面对集尘机构进行封堵防止粉尘进入集尘机构中,另一方面起到一定的防尘作用,以...     

采煤机滚筒截割动力学研究

为了解决采煤机滚筒截割效率低的问题,利用数值模拟软件对不同截割模式下截线距、切削厚度对截割效果的影响进行了一定的分析,发现在同一切削厚度下,剪切断裂所占的比例随着截线距的增大而增大,同一截线距下剪切断裂所占的比例随着切削厚度的增大而增大.同时随着截线距的增大,截割阻力呈现增大的趋势,为采煤机滚筒的设计提供一定的参考.     

掘进机行星减速器的改进

针对EBZ160型掘进机行星减速器庞大、运行成本高的问题,在对EBZ160型掘进机基本概念和组成阐述的基础上,对EBZ160型掘进机的传动比进行重新分配,对各级齿轮的齿数和模数进行优化使其达到轻量化、小型化的目的 ;最后,基于ANSYS软件改进后的行星减速器的性能进行验证,评估其是否满足实际生产需求,并取得理想结果.     

磨料浆体射流切割机床中切割质量研究

介绍了磨料射流切割机床的组成和工作原理。分析了射流切割表面质量的影响因素，并在此基础上建立了切割表面波纹度模型。初步讨论了质量控制方法。     

掘进机第一运输机防卡链装置的设计分析

为解决掘进机第一运输机常见的卡链故障,分析了第一运输机出现卡链故障的主要原因,设计了第一运输机的防卡链装置,介绍了该防卡链装置的主要结构与设计参数,并借助某机型论证了该设计的科学性及合理性,以期为解决掘进机第一运输机卡链故障提供参考.     

EBZ-260型掘进机截割头截割性能研究

通过对EBZ-260型掘进机截割头的截割性能进行分析和研究,深入了解和掌握了相关截割头的数据参数、设计结构及载荷等情况,进一步研究了截割头的受力情况、形状结构及其截齿运行轨迹及安装分布等特性,可为截割工作提供必要的数据参考及理论基础,有利于重要部件的有限元分析,对研究掘进机整机受力的情况、截割的性能、所具备的可靠性及稳...     

超精密飞切加工机床刀盘结构分析与优化

飞刀切削是一种重要的超精密加工手段,机床采用大刀盘可以飞切加工大口径平面元件,比之车削方式具有一定优势,但直径变大后,刀盘外侧在旋转时的加速度随之增大,并使刀盘产生变形,影响机床加工精度。文中通过有限元仿真,计算了某型机床上大刀盘在不同转速下的变形关系,以及这种变形对飞切加工表面的影响,并设计实验对仿真结果进行了验证。最终,针对大刀盘变形的影响原因,进行刀盘结构分析与优化,提出刀盘结构的改进方案,可以大幅度抑制刀盘变形,提高机床加工精度。     

基于神经网络的硬岩掘进机截割头反设计方法

硬岩掘进机优化设计过程中设计变量较多的问题,采用应力分布为设计变量,再通过反问题计算得到截割头来间接对截割头进行参数化;针对评价函数计算量太大的问题,根据试验设计理论安排训练样本,采用神经网络建立设计变量与目标函数间的复杂的响应关系,并且详细研究了径向基函数网络在对评价函数进行预测过程中的应用,建立了一种新的截割头优化设计方法。与传统的优化方法相比,其设计变量数目较少,利用此方法对硬岩掘进机截割头的能耗和效率进行优化,所得截割头破碎性能良好,从而验证了此方法的有效性。     

Cutting teeth in the SEM

An SEM was used to observe and record dental tissues as they were being cut. Sound human deciduous and permanent teeth were stored in 70% ethanol until required, then soaked in water, superficially dried and screwed to the SEM specimen stage through small drill holes made when they were wet. Many specimens were frozen and studied at cryogenic temperatures so that they would not become dehydrated. Edges used to cut the teeth included steel and tungsten carbide fashioned to resemble clinical cutting instruments, and diamond ultramicrotome knives and burs. The cutting tools were held either in a micromanipulator or a rigid tool post clamped to the specimen stage. The finest control was obtained by moving the specimen with the usual stage controls. SEM was conducted at 3 or 5 kV using TV speed scanning on the uncoated samples. All experiments were video-taped. 3-D control was difficult with a mono image and a real-time stereo system was therefore developed. Continuous, flowing sections of enamel could be obtained using diamond knives to cut the prism-free, surface zone tangentially. Thin sections of dentine, cement and bone curled up as they were cut, thus demonstrating permanent deformation. Subsurface enamel always fractured as it was cut, either locally as the tissue passed over the knife edge or tore out beneath the plane of the knife or by larger fragments cleaving off at larger distances ahead of the knife. Appearances were characteristic of prism orientation with respect to cutting direction. No anisotropy of cutting behaviour was found with dentine or bone: These tissues only fractured when thicker sections were taken. The SEM methods employed here can be usefully applied in the study of other materials.