为了降低液压挖掘机的运动能量消耗,实现各关节的合理有效作业,提出了基于T型速度曲线的关节插值方法,以实现液压挖掘机最优能耗轨迹规划。该方法将各关节的速度设定为匀加速、匀速和匀减速的形式以保证液压挖掘机在作业过程中的平稳性,以关节角度、角速度和角加速度为约束条件,利用改进的自适应遗传算法优化求解各关节的匀加(减)速和匀速运动时间,获得了各关节最优运动曲线,实现了液压挖掘机最优能耗轨迹规划。对基于T型速度曲线的插值规划方法进行仿真实验,并在相同条件下与四次多项式插值结果进行了对比。结果表明,该方法规划的轨迹能耗低,避免了各关节产生不必要的运动,有效减少了摩擦损耗,使得挖掘机可平稳、低能耗地完成作业。

近年来,随着社会经济的不断发展,我国对煤矿资源的需求也在不断增加,煤矿开采也越来越多。在此背景下,针对当下我国薄煤层开采技术落后、工作环境复杂和设备使用率差等问题,为了提高企业的生产效率,促进煤炭企业发展,本文以平煤集团为例,探讨窄间距千米埋深强力薄煤层液压支架的研制,以期为煤炭企业提供参考和借鉴。

为落实国家、河南省、中国平煤神马集团关于瓦斯综合治理精神,瓦斯治理工程必须区域治理达标,以开采保护层为主要内容的区域瓦斯治理,是目前应对和治理瓦斯突出灾害最根本、最有效的方法。能起到释放地应力、消除瓦斯突出的作用,并最终实现“不掘突出头、不采突出面”的目标。己组煤层的瓦斯问题一直制约着平煤股份十矿、十二矿、十三矿己组煤层的开采,研究适应岩石解放层高效开采液压支架,为煤矿安全高效开采方案提供技术与装备支撑。

利用Solid Works软件对车载液压机械臂进行三维建模,保存为parasolid文件后导入到ADAMS中生成虚拟样机模型,并对其进行运动学仿真分析,得到末端夹持器中心点的位移和速度曲线。对仿真结果进行分析得出,该设计运行平稳,无突变和冲击现象,能够满足设计参数要求,结构设计合理,为实物样机制造提供了理论依据,且为该类机械臂的控制设计奠定了理论基础。

空化是液压锥阀运行时造成振动及噪声的重要因素,其影响原因颇为复杂。针对水液压锥阀内空化问题,利用Fluent中混合模型(Mixture)及标准k-ε湍流模型,对不同阀芯锥角的锥阀进行计算流体动力学(CFD)分析,发现锥角和开度对锥阀内的空化程度有直接影响。将阀芯锥面改为2个不同锥角的锥面,对阀芯结构参数作5水平全因子实验设计,分析出125个模型的气体体积分数,以平均气体体积分数为空化优化设计目标,建立平均气体体积分数与阀芯结构参数之间的Kriging模型,然后采用遗传算法对此模型进行寻优,得到最优的锥阀结构。优化后的锥阀结构对空化有一定抑制效果。

空化是液压锥阀运行时造成振动及噪声的重要因素,其影响因素颇为复杂。利用FLUENT中混合模型(Mixture)及标准κ-ε湍流模型,对锥阀阀芯锥角和阀口开度的变化对空化程度的影响进行计算流体动力学分析,发现随着阀口开度的增大,空化程度先增强后减弱,而随着阀芯锥角的增大,小开度下空化程度逐渐减弱,大开度时先减弱后增强。采用两个不同锥角的锥面对阀芯结构改进,发现可一定程度抑制空化。