两柱掩护式液压支架虚拟疲劳寿命分析研究

为了研究两柱掩护式液压支架疲劳寿命,选取ZY8700/17/32两柱掩护式液压支架,在计算机虚拟环境中建立三维模型,依据MT 312-2000《液压支架通用技术条件》对顶梁两端集中载荷工况下液压支架进行有限元仿真分析和动力学仿真分析。获得其应力分布和力—时间载荷历程,利用液压支架材料的疲劳寿命S-N曲线,对其进行疲劳寿命分析,获得疲劳寿命分布云图和相关数据,与液压支架的设计寿命对比,探索液压支架虚拟压架试验方法的正确性和有效性,为两柱掩护式液压支架的研制和改进提供参考。     

基于GA-Broyden混合算法液压支架运动状态仿真及监测研究

为了实现液压支架运动状态的仿真及监测,建立液压支架虚拟样机模型,在Unreal引擎中进行虚拟场景搭建。用位移传感器获取液压支架前立柱与后立柱的位移参数,并将其导入液压支架运动学方程,再利用遗传算法对液压支架运动学方程进行求解,将求解的结果作为Broyden算法的初始值继续迭代,从而求得液压支架位姿参数,用以驱动虚拟场景中液压支架的运动,结合HTC Vive虚拟现实设备对液压支架运动状态进行仿真及监测。     

液压支架寿命评价体系的研究

液压支架作为煤矿综采机械的关键设备,因其耗材多、自重大、一次性投资费用昂贵,如何合理预测液压支架的寿命显得尤为重要。在对液压支架经济性寿命、可靠性寿命、安全性寿命和技术性寿命进行分析研究的基础上,给出了液压支架寿命评价体系的评判树,为液压支架的安检、维护以及寿命评价提供了参考。     

跑车式液压支架组装架的设计及疲劳特性研究

综采工作面液压支架的安装与回撤是非常繁重的工作。为了提高综采液压支架的拆装效率及其机械化作业水平,降低工作人员的劳动强度,提出煤矿跑车式综采液压支架组装架的结构设计,建立三维虚拟模型,随后利用ANSYS-Workbench对起吊跑车的承载平台进行疲劳分析。分析结果显示,起吊跑车承载平台的强度及寿命均满足要求。     

基于进化神经网络的液压支架密封圈老化寿命的预测研究

密封圈是液压支架关键零部件之一,性能的稳定性直接影响液压支架的安全使用,液压支架密封圈的老化寿命是评价液压支架密封性的重要指标。通过进化神经网络算法对液压支架密封圈老化寿命试验数据进行学习训练,建立液压支架密封圈老化寿命预测模型,通过检测样本检验了预测模型的精度,证明了所建立的模型有较好的预测能力。     

基于VR的液压支架监测数据三维可视化

联合Solidworks和EON软件建立虚拟三维液压支架模型。基于液压支架机构运动学规律,采用JavaScript脚本语言对虚拟液压支架进行机构运动编程,利用数据采集模块对液压支架关键部位进行数据采集,设计了一套通过以太网进行数据传输,由位移及姿态参数驱动的液压支架的监测系统,为今后建立采用虚拟现实技术的煤矿综采工作面远程监测系统提供参考方法。     

煤矿综采设备寿命评价体系的应用研究

以液压支架为研究对象,采用经济性寿命、安全性寿命、可靠性寿命及技术性寿命综合评价液压支架的寿命状况,建立了寿命评价指标体系模型。应用多级模糊综合评判方法,对液压支架的寿命进行了综合评价,基于B/S模式综采设备寿命评价系统的评价结果与实际有较好的一致性。     

基于LabVIEW的液压支架虚拟仿真平台设计

综采工作面环境恶劣,煤矿地面和井下监控系统缺乏对液压支架的直观体现。针对上述问题,运用SolidWorks建立液压支架三维模型,结合LabVIEW前面板和三维显示控件构建液压支架虚拟仿真平台,并利用D-H建模对液压支架运动构件进行位置矫正,最后通过液压支架运动学模型以及LabVIEW运动控制工具包完成对液压支架动作的虚拟仿真。结果表明,该仿真平台能准确反映液压支架关键动作以及运动状态,可视化程度高,模拟效果逼真。     

液压支架检测检验现状及发展趋势分析

在分析当前液压支架检测检验基础上,提出未来检测的发展方向。即通过虚拟现实技术建立液压支架的虚拟样机,通过有限元分析技术对虚拟样机进行加载试验模拟,得出液压支架各个关键部位的应力应变数据,从而量化检测结果,为液压支架结构改进设计提供理论依据。     

虚拟样机技术在液压支架性能分析中的应用

将虚拟样机技术引入到液压支架的性能分析中,并建立了液压支架的虚拟样机模型,通过对样机的仿真分析,说明在液压支架的性能分析中使用虚拟样机的可行性和有效性,为液压支架的设计分析提供了一个新的途径。     

基于LM-BP神经网络的液压支架顶梁疲劳寿命预测及应用

本文提出基于LM-BP神经网络进行液压支架顶梁疲劳寿命预测方法,选取主筋板厚度、柱窝上方中心处横板厚度、两侧横板厚度、导向套筒孔半径、顶板厚度作为输入参量,将样本的液压支架顶梁疲劳寿命作为输出量,在进行训练时采用LM算法对BP神经网络进行改进,得到基于LM的BP神经网络模型,利用该模型进行液压支架顶梁疲劳寿命预测。研究结果表明:基于LM的BP神经网络模型的计算结果与测试样本拟合精度较高,具有广泛的应用前景。     

三软煤层大倾角综放面倒架原因分析及扶架技术研究

针对长山子煤矿1121综放面支架倒架、咬架的实际问题,通过对工作面地质条件、支架受力情况及设备情况的分析,建立工作面支架工作的力学模型,分析得到导致支架倒架的主要原因为顶底板松软、采高超高、支架上方空顶、支架防倒防滑装置不完备、个别支架侧护板故障和管理方面的因素,研究了解决三软大倾角工作面倒架问题较为有效的动态扶架技术。     

浅埋深大采高综采工作面液压支架适应性分析

 为了研究6-2101综采工作面ZY8640/25.5/55液压支架的适应性,本文通过现场实测分析了液压支架的初撑力和工作阻力对工作面顶板控制效果、工作阻力分布规律及支架运转特性。分析结果表明本套支架6-2煤层开采适应性较好,支架选型能够满足该矿地质条件要求。研究结论为浅埋煤层大采高工作面支架选型和顶板控制提供了参考。     

液压支架与围岩刚度耦合理论与应用

从刚度耦合方面对液压支架与采场围岩耦合关系进行了研究,给出了液压支架刚度定义并进行了增阻刚度测试,分析了液压支架与煤壁及顶底板刚度耦合关系,建立了相应的耦合方程,修正了现有液压支架支护强度计算公式,将液压支架与采场围岩的耦合关系由目前的定性分析深入到定量研究。结果表明,液压支架增阻刚度主要与立柱刚度有关,液压支架应当与采场围岩条件协调匹配,传统的液压支架支护强度计算是基于煤壁和支架都为刚体的假定前提条件下得出的结论,没有考虑支架刚度、顶板岩性和煤层硬度的耦合作用与影响,计算结果偏低。实践表明,刚度耦合理论能够很好地揭示液压支架与采场围岩的相互作用关系,可以对液压支架设计提供指导。     

ZY16800/32/70液压支架的有限元分析

主要研究了ZY16800/32/70型号液压支架的有限元应力状况。通过Pro/E建立液压支架的三维模型,在对其进行合理简化的基础上,利用Ansys Workbench12.1对液压支架进行了顶梁两端、底座外侧内加载工况下的有限元分析,根据相关结构件的应力分布特点,为支架的改进设计与加工生产提供了参考依据。     

放顶煤液压支架的整架强度有限元分析

在对放顶煤液压支架结构进行合理简化的基础上 ,建立了支架的有限元分析模型并对其进行整架强度有限元分析 ,着重分析了支架在顶梁偏载工况时的应力分布 ,指出了支架强度设计上存在的问题 ,为改进设计提供了参考     

综采工作面液压支架掩护梁更换技术实践

针对杨柳煤矿10414工作面液压支架掩护梁损坏情况,分析了支架掩护梁发生开焊、断裂等现象的影响因素,通过对整体换架、导硐抽架和滞后抽架3个换架方案进行比较,确定了采用滞后抽架快速更换液压支架掩护梁等大型部件,明确了换架的技术方案,详细介绍了采场准备情况、顶板支护铺网要求、推进要求和掩护梁支架更换过程。通过实践表明,此综采工作面换架方案可实现快速、安全、经济的液压支架掩护梁更换。     

三软煤层大倾角综放工作面倒架原因及对策

为解决杜家村煤矿1201工作面三软煤层大倾角综放工作面倒架、咬架等难题,基于对支架稳定性和现场地质条件及设备情况的分析,建立起支架工作时的力学模型,得出了支架倒架是由于支架上方空顶、工作面倾角大、底板软、顶梁铰接与前梁缺少侧护板和缺少防倒装置等因素综合作用引起的。通过对顶煤铺网、加快推进速度、加设防倒装置、沿煤层底板推进、合理有序移架及工序配合等防治措施,使工作面支架咬架、倒架现象明显减少。     

薄煤层综采数字化无人工作面技术研究与应用

为实现薛村矿薄煤层94702综采工作面数字化无人开采,根据该工作面地质条件,介绍了采煤机、液压支架、刮板输送机三机设备选型过程;设计并实现了采煤机位置检测、记忆截割自动调高、运行状态实时监控以及液压支架电液控制系统的自动控制等功能。结果表明:通过采用合理的采煤方法和回采工艺,综采数字化无人工作面开采技术安全可靠,可实现自动完成割煤、移架、推移刮板输送机和顶板支护等生产流程。     

支架液压系统的数学模型及计算机模拟

为了分析和研究支架液压系统的动态特性及其对支架动作过程的影响，从支架液压系统的工作状态出发，利用功率键合图法建立了系统的动态模型，设计了模拟程序，并利用该程序对支架液压系统的工作过程及有关特性进行了模拟，所得结论对系统的设计与性能的完善有一定的指导作用，这一研究为支架液压系统的分析、评价和改进提供了一种有效的方法。