黑龙江科技大学机械工程学院
- 作品数：498 被引量：1,370H指数：16
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- 相关机构：东北农业大学工程学院哈尔滨工程大学机电工程学院东北林业大学机电工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金黑龙江省自然科学基金黑龙江省教育厅科学技术研究项目更多>>
- 相关领域：矿业工程文化科学机械工程自动化与计算机技术更多>>
- 碟盘刀具截割煤岩温度及磨损行为研究被引量：3
- 2023年
- 采掘机械截割刀具与煤岩体作用的产热机制、磨损行为及截割载荷与煤岩特征定量关系,是解决截割刀具磨损失效、寿命短,实现安全、高效掘进巷道的关键。通过综合分析温度对刀具寿命、磨损及截割效率的影响,探究碟盘刀具截割煤岩的温度及磨损分布规律,揭示碟盘刀具截割煤岩的产热机制与磨损特性,在无振动和轴向激励振动截割条件下,通过摩擦做功分别确立了刀具楔面和刀刃的热流密度计算关系式,基于瞬时点热源情况下半无限体传热模型和热补偿原理,给出了碟盘刀具楔面不规则面热源和刀刃线热源的传热模型,建立了任意一点的温度数学模型,解算分析相关参数对刀具温度场影响,利用有限元ABAQUS和离散元EDEM软件,模拟不同进给速度下碟盘刀具截割煤岩的温度场及磨损特性,搭建碟盘刀具振动截割煤岩的实验系统,测试碟盘刀具破碎煤岩的温度特征,综合理论、模拟和实验探究碟盘刀具温度与磨损行为特征及分布规律。结果表明:碟盘刀具温度变化特征主要集中在刀刃上,从刀刃向楔面逐渐递减,沿碟盘刀具圆周温度呈类抛物线分布,温度从中间刀刃向两侧逐渐减小;不同进给速度下,无振动和轴向激励振动理论计算(截割时间趋于无穷大)获得的稳态平均最高温度分别为374.76和245.72℃,模拟获得的(截割时长3 s左右)平均最高温度分别为80.13和73.60℃,无振动的平均最高温度高于振动8.87%,实验获得的(截割时长3 s左右)分别为72.56和66.99℃,无振动的平均最高温度高于振动8.45%,模拟和实验的平均误差为11.69%;碟盘刀具截割煤岩实验过程中刀具出现的周向自旋现象利于其均匀磨损,振动截割相对于无振动更为明显;碟盘刀具刀刃温度耗散呈现非线性下降趋势,从刀刃向楔面快速传递,其结构形式可避免因温度累积集中而加剧刀具局部磨损;碟盘刀具磨损集中在�
- 刘春生党振乾刘延婷刘若涵徐鹏王磊马化凯
- 关键词：煤岩截割传热模型温度分布
- 基于离散正则化的实验载荷谱重构与推演算法被引量：5
- 2014年
- 针对截齿截割煤岩随机过程中特征值提取较困难的问题,根据有限的截齿平面截割煤岩实验载荷谱,确定载荷谱的重构算法和波形特征,推演出了截齿截割煤岩的载荷谱,给出了不同参数的拓扑关系及推演算法,并探讨了其载荷谱的推演规律。基于离散正则化方法(DRM),采用Morozov偏差原则与Newton迭代格式相结合的手段选取正则参数,重构截齿载荷谱,并提取载荷谱特征参量。结果表明:重构与推演的截割载荷谱特征易于辨识和提取,截割能量主要处在1～3Hz的低频带上;楔入角β=45°与β=40°的载荷均值关系为F45°≈1.4F40°,其相关系数R=0.8603;重构与推演的算法对截齿截割载荷的反演定量求解十分有效。
- 刘春生任春平
- 关键词：镐型截齿载荷谱
- 夹矸参数对截齿截割力影响的模拟研究被引量：1
- 2023年
- 为研究夹矸参数对截齿截割力影响的变化规律,利用Pro/E构建镐形截齿三维模型,运用有限元软件ABAQUS确定含夹矸的模拟煤岩,建立截齿截割含夹矸煤岩的有限元耦合模型,研究不同夹矸参数下截割力变化趋势。结果表明:夹矸强度及厚度增加,截割力均值、截割力峰值均值呈增加趋势;截齿截割上煤岩界面和下煤岩界面时,截割力增加和降低幅值均随夹矸强度增加而增加,煤岩界面附近截割力随夹矸厚度增加而减小。该研究可为复杂煤层工况下滚筒合理参数匹配提供参考。
- 任春平刘凤顺赵中旭张艳军
- 关键词：截齿截割力数值模拟
- 不同运动参数对截齿截割含夹矸煤岩性能影响模拟研究
- 2024年
- 我国薄煤层资源储量丰富,但其煤层赋含夹矸,截齿截割含夹矸煤岩时载荷波动比较剧烈,夹矸的存在使煤矿开采难度增大,也很大程度上影响着截齿的截割性能。为研究截齿截割含夹矸煤岩的截割性能,利用Pro/E构建截齿三维模型,运用有限元软件ABAQUS确定含夹矸模拟煤岩,建立截齿截割含夹矸煤岩的有限元模型,采用单因素研究方法,研究不同牵引速度、滚筒转速对截齿截割力均值、截割力峰值均值、单位时间落煤质量、载荷波动系数和比能耗的影响规律,分析煤层破碎的动态过程,研究不同运动参数下截齿截割性能。研究结果表明:随着牵引速度的增大,截齿截割力均值、截割力峰值均值和单位时间落煤质量呈增大趋势,比能耗呈减小趋势,载荷波动系数基本不变;随滚筒转速的增加,截齿截割力均值、截割力峰值均值和单位时间落煤质量呈减小趋势,比能耗呈增大趋势,载荷波动系数基本不变。该研究为提高复杂条件下采煤机截割破碎性能和研制截割复杂煤层的强力滚筒奠定了基础。
- 任春平张训洪赵中旭
- 关键词：截齿滚筒转速截割性能
- 过桥式薄煤层采煤机螺旋滚筒装煤性能研究
- 2024年
- 针对现有薄煤层采煤机装煤效率低的问题,使用过桥式采煤机结构来满足高产、高效开采的生产要求。探究薄煤层采煤机螺旋滚筒在不同结构参数和运动参数下对采煤机装煤特性的影响。在离散元理论的基础上利用仿真软件建立仿真模型并试验,通过统计不同落煤区域的煤炭颗粒的质量,得出采煤机滚筒的结构参数和运动参数对装煤特性的影响。结果表明:随着螺旋升角的不断增大,采煤机的装煤效率出现先增大后减小的趋势,螺旋升角在18°时达到最大装煤效率70.38%;采煤机的牵引速度从6 m/min增加到10 m/min,采煤机的装煤效率呈现下降的趋势,并在6 m/min的速度下达到最大的稳定装煤效率;在恒定牵引速度和螺旋升角的情况下,采煤机的滚筒转速滚筒转速由50 r/min增加到90 r/min时,采煤机的装煤效率提升了12.35%。综上得出,在单因素下过桥式薄煤层采煤机滚筒装煤效率呈现出非线性的变化规律。
- 吴卫东郑凯峰张丹李士魁李默涵
- 基于粒子群优化LSSVM的轴向倾斜截齿载荷预测方法被引量：1
- 2023年
- 为准确预测截齿截割的煤岩载荷,分析不同轴向倾斜截齿截割煤岩时载荷的时域和频域特征变化规律,以实验载荷数据为基础,采用惯性权重优化后的粒子群算法进行寻优,确定最小二乘支持向量机(LSSVM)的误差参数和核函数参数,给出一种截齿在轴向倾斜状态下三向载荷的预测方法。研究结果表明:在不同的轴向倾斜状态下,预测三向载荷的相关性系数平均值为0.837,最大平均相对误差为4.82%;其频率成分主要集中在0~5Hz的低频段,预测与实验载荷的整体变化规律和幅值波动具有一致性,验证了预测方法的准确性。研究结论可为滚筒端盘和叶片上不同轴向倾斜截齿工作载荷的计算、采煤机截齿合理的布置方式和自适应截割煤岩提供参考。
- 刘春生沈佳兴刘若涵李德根王磊
- 关键词：镐型截齿粒子群优化最小二乘支持向量机频谱特性
- “互联网+”背景下工程图学“四课”教学模式研究被引量：2
- 2020年
- 工程图学是工科专业一门重要的基础课,文章将移动互联网与传统教学方法融合,从教学资源体系整合优化、"四课"教学模式和教学评价体系等方面进行改革研究。"四课"教学模式彻底改变了长期以来形成的教师"一言堂"灌输式的课堂教学,为学生提供了自主学习的空间,真正做到学生是学习的主体,有效激发了学生的学习兴趣,挖掘了学生的学习潜能,提高了学生的学习自主性和空间想象能力。
- 冯旻
- 关键词：工程图学
- 应用型本科机械专业毕业设计题目库的建立与应用被引量：1
- 2018年
- 毕业设计是机械设计制造及其自动化专业人才培养方案中设置的重要实践教学环节,是大学本科生必修的一门专业课,对学生实践能力的培养至关重要。其宗旨是培养学生掌握工程设计的一般程序规范和方法、综合分析和解决机械专业一般工程技术问题的独立工作能力。影响毕业设计质量好坏的因素很多,其中毕业设计题目的质量至关重要。选题环节进行得好,对毕业设计会起到事半功倍的效果。根据多年指导毕业设计的经验,本文阐述了毕业设计选题的重要意义,进而提出了建立毕业设计题目库的必要性,给出机械专业毕业设计题目库建立的原则和过程,并付诸实践。结果表明,本专业的毕业设计特色更加明显,毕业设计质量得到极大改善,学生实践能力获得较大提高。
- 于凤云胡金平
- 关键词：题目机械专业
- 花岗岩损伤破坏的声发射评价被引量：10
- 2015年
- 为评价花岗岩裂纹扩展对应损伤破坏状况,在单轴压缩方形花岗岩基础上,通过全程应力-应变曲线及声发射信号,利用声发射能量和计数与应力-应变曲线积分得到的能量,基于等时原理进行数据插值,拟合曲线,推导损伤演化方程,以此定量评估不同应力下花岗岩损伤程度。结果表明:花岗岩宏观破坏形态与应力-应变曲线峰值应力瞬时下滑趋势存在一致性。依据能量、声发射计数和声发射能量与损伤程度的数学解析式,与应力-时间曲线结合分析,给出脆性花岗岩损伤三阶段、预警时刻和报警点。根据特征参数优缺点和敏感度,通过损伤时间敏感效应优化处理,划分预警时刻六级区间。分析认为,声发射计数最早报警,声发射能量出现在第二阶段,最终通过能量变化判断花岗岩失稳。
- 刘刚张艳军申志亮王一斐于涵刘宏伟
- 关键词：花岗岩声发射
- 35CrMnSi表面激光熔覆残余应力场数值分析被引量：1
- 2023年
- 为选择合适的熔覆工艺参数,降低修复后零件的残余应力,利用ANSYS软件对熔覆件进行瞬态热分析,将得到的节点温度转换为温度载荷进行热力耦合计算,并采用“生死单元”技术模拟熔覆层,分析了沿熔覆层深度方向上残余应力的分布规律。结果表明,X方向残余应力大于其他2个方向的应力,在熔覆层和熔合区均表现为拉应力,拉应力最大值出现在距熔覆层顶部1.7 mm处;Y方向残余应力在熔覆层和熔合区都为拉应力,在基材热影响区由拉应力逐渐变为压应力;Z方向残余应力在熔覆层内表现为轻微的拉应力,在基体内逐渐变为压应力。熔覆层残余拉应力随激光功率增加而增大,随扫描速度增加而减小,相较于扫描速度,激光功率的变动对残余应力的影响更大。研究表明,在模拟工况下,最优工艺参数组合为P=500 W,v=8 mm/s。
- 于信伟张宇赵爱婷
- 关键词：激光熔覆残余应力数值模拟
