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煤矿智能化开采新进展 被引量:115
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作者 王国法 徐亚军 +3 位作者 张金虎 张坤 马英 陈洪月 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期1-10,共10页
智能化开采是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。经过多年发展,我国智能化开采形成了薄煤层和中厚煤层智能化无人操作,大采高煤层人-机-环智能耦合高效综采,综放工作面智能化操控与人工干预辅助放煤,复杂条件智能化+机械化4种智能化开... 智能化开采是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑。经过多年发展,我国智能化开采形成了薄煤层和中厚煤层智能化无人操作,大采高煤层人-机-环智能耦合高效综采,综放工作面智能化操控与人工干预辅助放煤,复杂条件智能化+机械化4种智能化开采模式。为了解决工作面综机装备智能决策难题,研发了工作面智能协同控制系统,实现采煤机自适应割煤与自主感知防碰撞,基于煤流量智能感知的采煤机、液压支架、刮板输送机等综采装备的协同联动,工作面综采装备与端头和超前支架的联动控制。上述研究成果在陕北侏罗纪1.1 m硬煤薄煤层、金鸡滩煤矿8 m超大采高综采、金鸡滩煤矿9 m以上硬煤特厚煤层综放开采进行应用,效果显著,实现了陕北侏罗纪1.1 m硬煤薄煤层高效智能化无人开采,8 m超大采高工作面人-机-环智能耦合高效综采,9 m以硬煤上特厚煤层超大采高智能化综放开采。 展开更多
关键词 智能化煤矿 液压支架 薄煤层 大采高 综放工作面 硬煤
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含硫化铁结核薄煤层采煤机工作机构载荷问题 被引量:90
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作者 赵丽娟 董萌萌 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期840-844,共5页
通过对含硫化铁结核薄煤层采煤机工作机构实际工况的分析,建立了复杂煤层条件下采煤机滚筒的受力模型,利用Matlab软件编制了滚筒瞬时负载的模拟程序;生成了滚筒瞬时负载的文本文件,并将其成功地导入机械系统运动学和动力学仿真软件ADAM... 通过对含硫化铁结核薄煤层采煤机工作机构实际工况的分析,建立了复杂煤层条件下采煤机滚筒的受力模型,利用Matlab软件编制了滚筒瞬时负载的模拟程序;生成了滚筒瞬时负载的文本文件,并将其成功地导入机械系统运动学和动力学仿真软件ADAMS环境下建立的采煤机截割部刚柔耦合虚拟样机系统中,为定量研究采煤机截割部工作的可靠性提供了条件,使复杂煤层赋存条件下的薄煤层实现综采成为可能.研究结果表明,利用Matlab能准确地模拟复杂地质条件下采煤机工作机构遇到大块、硬结核体时滚筒瞬时负载的剧烈变化;Matlab文件操作函数生成负载文本的方法,能有效处理具有非线性、时变性、强耦合的复杂载荷问题. 展开更多
关键词 采煤机 载荷分析 螺旋滚筒 Matlab 虚拟样机技术
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基于多体动力学的采煤机截割部可靠性研究 被引量:88
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作者 赵丽娟 马永志 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1271-1275,共5页
基于Pro/E、Matlab、ADAMS和ANSYS联合构造的协同仿真环境,建立了含硫化铁结核的薄煤层采煤机截割部刚-柔耦合多体系统模型,解决了输入负载的模拟及建模与仿真边界条件的确定、双电机驱动的采煤机截割部电机转速的匹配等关键技术问题.... 基于Pro/E、Matlab、ADAMS和ANSYS联合构造的协同仿真环境,建立了含硫化铁结核的薄煤层采煤机截割部刚-柔耦合多体系统模型,解决了输入负载的模拟及建模与仿真边界条件的确定、双电机驱动的采煤机截割部电机转速的匹配等关键技术问题.基于刚-柔耦合采煤机截割部虚拟样机的仿真,找出了截割部关键零件设计上存在的问题:如行星架、行星轴及摇臂壳体的变形过大,动态刚度不足等,为采煤机截割部系统的优化提供了明确的量化依据.有助于在采煤机物理样机制造前就全面掌握其动态性能,提出明确的优化方案并改进设计,降低了新产品的研发成本与时间. 展开更多
关键词 采煤机截割部 薄煤层 刚-柔耦合 虚拟样机技术
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一种基于粒子群优化算法和差分进化算法的新型混合全局优化算法 被引量:70
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作者 栾丽君 谭立静 牛奔 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2007年第6期708-714,共7页
提出一种基于粒子群算法(PSO)和差分进化算法(DE)相结合的新型混合全局优化算法——PSODE.该算法基于一种双种群进化策略,一个种群中的个体由粒子群算法进化而来,另一种群的个体由差分操作进化而来.此外,通过采用一种信息分享机制,在算... 提出一种基于粒子群算法(PSO)和差分进化算法(DE)相结合的新型混合全局优化算法——PSODE.该算法基于一种双种群进化策略,一个种群中的个体由粒子群算法进化而来,另一种群的个体由差分操作进化而来.此外,通过采用一种信息分享机制,在算法执行过程中两个种群中的个体可以实现协同进化.为了进一步提高PSODE算法的性能,摆脱陷入局部最优点,还采用了一种变异机制.通过4个标准测试函数的测试并与PSO和DE算法进行比较,证明本文提出的PSODE算法是一种收敛速度快、求解精度高、鲁棒性较强的全局优化算法. 展开更多
关键词 粒子群优化算法 差分进化算法 混合算法 基准测试函数
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超音速微粒轰击金属表面纳米化新技术 被引量:70
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作者 熊天英 刘志文 +3 位作者 李智超 吴杰 金花子 李铁藩 《材料导报》 EI CAS CSCD 2003年第3期69-71,共3页
对金属材料表面纳米化作了扼要阐述,着重介绍一种适合于大面积与复杂形状金属构件自身表面纳米化的新技术——超音速微粒轰击技术,并介绍了金属在超音速微粒轰击下晶粒纳米化的原理和装置结构以及应用前景。
关键词 金属材料 表面纳米化 超音速微粒轰击技术 表面处理
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重型刮板输送机动力建模与仿真 被引量:65
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作者 毛君 师建国 +1 位作者 张东升 魏晓华 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期103-106,共4页
研究了矿用重型刮板输送机的实际工况和受力状态,在考虑链条的非线性、输送机中部槽的弹性和间隙、链轮与链条啮合特性等因素的基础上,建立了刮板输送机非线性、时变性、动力耦合的有限元模型;构造了输送机线路的形态函数,实现了计算机... 研究了矿用重型刮板输送机的实际工况和受力状态,在考虑链条的非线性、输送机中部槽的弹性和间隙、链轮与链条啮合特性等因素的基础上,建立了刮板输送机非线性、时变性、动力耦合的有限元模型;构造了输送机线路的形态函数,实现了计算机自动建模;通过实例对输送机启动、自由停机、异常载荷、卡链、链条节距差和链轮驱动多边形效应等工况下的动力学问题进行了数字仿真.结果表明:控制启动方式有利于降低输送机的动张力,启动前链条静张力的分布对启动特性影响较大,链条节距误差对头尾驱动链轮的功率分配有较大的影响,卡链位置对冲击载荷影响很大,链轮的齿数越少,多边形效应越明显. 展开更多
关键词 刮板输送机 动力建模 形态函数 数字仿真
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掘进机截割头随机载荷的模拟研究 被引量:52
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作者 李晓豁 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期525-529,共5页
截割头的载荷是由煤岩抗截强度的多变性、切屑厚度的不均匀性以及截齿磨损程度的变化等诸多因素决定的随机过程 .目前对其计算还停留在构造简单煤层的确定型载荷上 ,这势必影响对掘进机截割性能的分析和深入研究 .通过分析 ,把截齿的载... 截割头的载荷是由煤岩抗截强度的多变性、切屑厚度的不均匀性以及截齿磨损程度的变化等诸多因素决定的随机过程 .目前对其计算还停留在构造简单煤层的确定型载荷上 ,这势必影响对掘进机截割性能的分析和深入研究 .通过分析 ,把截齿的载荷看作平稳随机过程 ,并利用瑞利分布和 χ2 分布分别建立了截齿在构造简单煤层和构造复杂煤层中截割的随机载荷模型 .在此基础上 ,确立了截割头的载荷模型及其模拟方法 ,并利用编制的计算机程序对截割头的随机载荷以及瞬时截割功率进行了模拟和分析 . 展开更多
关键词 掘进机 截割头 随机载荷 模拟 煤岩 抗截强度
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薄煤层采煤机可靠性分析与疲劳寿命预测 被引量:67
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作者 赵丽娟 马联伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1287-1292,共6页
以刚柔耦合多体系统动力学理论为基础,建立了摇臂壳体和牵引部壳体为柔性件的采煤机刚柔耦合虚拟样机模型;根据滚筒工作阻力和采煤机主要技术参数,推导出了采煤机牵引阻力的取值范围,验证了动力学仿真分析中牵引阻力参数设置的正确性;基... 以刚柔耦合多体系统动力学理论为基础,建立了摇臂壳体和牵引部壳体为柔性件的采煤机刚柔耦合虚拟样机模型;根据滚筒工作阻力和采煤机主要技术参数,推导出了采煤机牵引阻力的取值范围,验证了动力学仿真分析中牵引阻力参数设置的正确性;基于Matlab编程,获得了前后滚筒的载荷文件,并通过ADAMS动力学仿真分析,发现了采煤机壳体的应力分布与变形情况,提出了改进措施;基于动力学仿真结果中壳体关键节点的主应力载荷,获得了用于疲劳寿命分析的载荷谱,通过疲劳寿命计算,得到了壳体的最小疲劳循环次数和疲劳损伤值,发现了壳体疲劳寿命的薄弱环节。为研究设备在大范围刚性运动与柔性构件小变形运动时的应力、变形和疲劳寿命情况提供了新的方法。 展开更多
关键词 采煤机壳体 刚柔耦合 牵引阻力 可靠性 疲劳寿命
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常用湍流模型及其在FLUENT软件中的应用 被引量:44
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作者 李文华 苏明军 《水泵技术》 北大核心 2006年第4期39-40,31,共3页
由于流体湍流运动机理和规律的复杂性,目前尚未找到对各种流动情况都十分有效的模型。本文通过对S- A湍流模型和k-ε湍流模型的分析,重点阐述了这两种湍流模型在计算流体力学软件FLUENT中的应用。在FLUENT中,分别选用这两种不同的模型... 由于流体湍流运动机理和规律的复杂性,目前尚未找到对各种流动情况都十分有效的模型。本文通过对S- A湍流模型和k-ε湍流模型的分析,重点阐述了这两种湍流模型在计算流体力学软件FLUENT中的应用。在FLUENT中,分别选用这两种不同的模型对有壁面边界的空气流动进行计算,结果显示S-A模型比k-ε模型更易收敛,这为分析风力机翼型气动特性提供了一个较好的湍流模型。(k-ε模型和FLUENT软件近年在水泵学术研究文章中常见应用,本文意在简介此模型和软件的功能和来历,其数学分析部分为省篇幅而删节——编者) 展开更多
关键词 湍流运动 湍流模型 数值模拟 FLUENT软件
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基于EDEM的采煤机滚筒工作性能的仿真研究 被引量:57
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作者 毛君 刘歆妍 +1 位作者 陈洪月 宋秋爽 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1069-1077,共9页
为研究不同工况参数下采煤机滚筒的落煤特性,以MG500/1180-WD型号采煤机为研究对象,采用EDEM离散元仿真软件建立三维仿真模型,综合考虑煤岩块度、顶板压力对采煤机截割性能的影响,研究采煤机截割煤岩的动态过程,利用单因素试验法分析截... 为研究不同工况参数下采煤机滚筒的落煤特性,以MG500/1180-WD型号采煤机为研究对象,采用EDEM离散元仿真软件建立三维仿真模型,综合考虑煤岩块度、顶板压力对采煤机截割性能的影响,研究采煤机截割煤岩的动态过程,利用单因素试验法分析截割过程中煤岩颗粒的运动轨迹,研究不同截深、转速对采煤机装煤率、滚筒三向载荷、截割比能耗的影响以及滚筒包络范围内颗粒平均速度的变化曲线。结果表明:采煤机装煤率随转速增大先增后减的趋势,随截深增大而增大;滚筒三向载荷随转速增大而减小,随截深增大而增大;截割比能耗随转速、截深增大而增大。综合考虑选择低转速、大截深的滚筒可以在一定程度上提高采煤机装煤率;同时为提高采煤机的截割效率,减小耗损可以在保障装煤率的前提下,适当减小截深。研究结果为采煤机高效截割提供了改进参考。 展开更多
关键词 离散元法 EDEM 滚筒三向载荷 装煤率 截割比能耗
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截齿排列方式对薄煤层采煤机载荷的影响 被引量:53
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作者 赵丽娟 何景强 +1 位作者 许军 刘威 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1401-1406,共6页
根据采煤机破煤理论的单齿受力模型,应用Matlab软件编制计算机程序来模拟薄煤层采煤机滚筒的瞬时负载,得到滚筒随时间变化的载荷谱。并利用此程序对薄煤层典型的4种工况,分别使用4种不同截齿排列方式的滚筒进行了模拟截割,通过分析比较... 根据采煤机破煤理论的单齿受力模型,应用Matlab软件编制计算机程序来模拟薄煤层采煤机滚筒的瞬时负载,得到滚筒随时间变化的载荷谱。并利用此程序对薄煤层典型的4种工况,分别使用4种不同截齿排列方式的滚筒进行了模拟截割,通过分析比较4种排列方式在不同工况下的载荷谱,得出了各截齿排列方式适用的工况范围,为薄煤层采煤机滚筒的设计与选用提供了更为可靠的理论依据。研究结果表明:在一般工况下,为了提高块煤率,推荐采用混合1式和棋盘式的截齿排列方式;在工况恶劣、冲击较大时,推荐采用小截距排列的混合2式截齿排列方式,避免采用棋盘式的排列方式;在含有断层较多,不可避免的要大量截割顶底板岩石时,推荐采用顺序式截齿排列方式。 展开更多
关键词 截齿排列方式 薄煤层 采煤机 MATLAB 螺旋滚筒
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刚柔耦合系统建模与仿真关键技术研究 被引量:48
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作者 赵丽娟 马永志 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第2期243-248,共6页
研究了基于虚拟样机技术的复杂刚柔耦合多体系统建模与仿真中的关键技术,提出了保证仿真精度、缩短仿真时间,提高仿真速度的具体措施,大大提高了基于Pro/E、ANSYS和ADAMS三款软件联合进行刚柔耦合多体系统可靠性研究的操作性;解决了含... 研究了基于虚拟样机技术的复杂刚柔耦合多体系统建模与仿真中的关键技术,提出了保证仿真精度、缩短仿真时间,提高仿真速度的具体措施,大大提高了基于Pro/E、ANSYS和ADAMS三款软件联合进行刚柔耦合多体系统可靠性研究的操作性;解决了含硫化铁矿结核体薄煤层采煤机截割部的输入实现、约束及边界条件等关键技术,为基于复杂煤层赋存条件下薄煤层采煤机截割部工作的可靠性研究提供了理论准备;找到了采煤机截割部关键零件设计上存在的问题,为采煤机截割部系统的优化提供了有力的量化依据;尤其是复杂刚-柔耦合多体系统建模与仿真中关键技术的解决对于研究多体系统工作的可靠性、降低研发成本、物理样机一次成功目标的实现具有重要的理论意义和较强的实用价值。 展开更多
关键词 刚柔耦合 虚拟样机技术 机械系统动力学自动分析(ADAMS) 模态中性文件(MNF)
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低渗透煤层气注热开采热-流-固耦合数学模型及数值模拟 被引量:51
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作者 杨新乐 任常在 +1 位作者 张永利 郭仁宁 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1044-1049,共6页
为得到低渗透煤层气藏注热开采过程中煤层气渗流运移规律,探索原地煤层在注入蒸汽加热后对煤层气产量的影响,基于煤体渗透率、孔隙度随温度、应力,气体导热系数、杨氏模量、泊松比随温度变化的关系,综合运用渗流力学、岩石力学、传热学... 为得到低渗透煤层气藏注热开采过程中煤层气渗流运移规律,探索原地煤层在注入蒸汽加热后对煤层气产量的影响,基于煤体渗透率、孔隙度随温度、应力,气体导热系数、杨氏模量、泊松比随温度变化的关系,综合运用渗流力学、岩石力学、传热学等相关理论,建立了低渗透煤层气注热开采过程煤层气渗流热-流-固多物理场耦合数学模型,采用多井开采方式进行了注热开采过程煤层气渗流规律的数值模拟。数值模拟结果表明:煤层注热10 d抽采100 d后,由于煤层的导热并伴有煤层气的对流传热,煤层平均传热速度为66.25 mm/h,注热开采造成储层压力降是无注热抽采压力降的2.45倍,在温度应力耦合作用下,煤层气注热抽采量是未注热抽采量的2.2倍,注热开采是低渗透煤层气增产的有效途径。 展开更多
关键词 煤层气 注热开采 热-流-固耦合 渗流 数值模拟
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“百万扩招”形势下高职院校的改革路径 被引量:52
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作者 高永新 《职业技术教育》 北大核心 2019年第21期21-23,共3页
“百万扩招”对高职院校来说既是机遇也是挑战。根据生源的变化与主要特点,提出高职院校的改革路径,即招生方式由单一化向多样化转变;教学模式由课授制向实操制转变;管理体制由刚性管理向柔性化管理转变;培养模式由“宽进宽出”向“宽... “百万扩招”对高职院校来说既是机遇也是挑战。根据生源的变化与主要特点,提出高职院校的改革路径,即招生方式由单一化向多样化转变;教学模式由课授制向实操制转变;管理体制由刚性管理向柔性化管理转变;培养模式由“宽进宽出”向“宽进严出”转变;创新创业由普适性教育向个性化指导转变;就业服务由毕业择业向在校就业转变。 展开更多
关键词 百万扩招 高职院校 生源特点 招生方式 教学模式
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考虑温度影响下煤层气解吸渗流规律试验研究 被引量:49
15
作者 杨新乐 张永利 +1 位作者 李成全 李惟慷 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1811-1814,共4页
通过不同温度条件下煤层气渗透率、渗流量测定的试验,研究了温度条件下煤层气渗透率、渗流量的影响因素,得到考虑温度情况下的煤层气解吸渗流规律。利用三维应力条件下煤样吸附解吸试验系统,在三轴渗透仪中加入温度控制系统,测定煤样在... 通过不同温度条件下煤层气渗透率、渗流量测定的试验,研究了温度条件下煤层气渗透率、渗流量的影响因素,得到考虑温度情况下的煤层气解吸渗流规律。利用三维应力条件下煤样吸附解吸试验系统,在三轴渗透仪中加入温度控制系统,测定煤样在温度、围压、轴压和孔隙压力的不同组合情况下的渗透率和渗流量。结果表明,在相同围压、轴压和孔隙压力情况下,煤样渗透率随温度的增加而减少;不同温度条件下,渗透率随孔隙压力的增加均以指数形式递增。在相同围压、轴压和孔隙压力情况下,等温解吸时,煤样渗流量随温度的增加而减少;升温解吸时,煤样20℃吸附、升温至40℃解吸时渗流量比20℃吸附、20℃解吸时明显增加;等温或升温情况下,渗流量随孔隙压力增加均呈现非线性递增关系。这一规律对煤层气热采方式的选择具有重要指导意义。 展开更多
关键词 温度 渗透率:渗流量 膨胀 注热
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计算机图形学人机交互中三维拾取方法的研究 被引量:44
16
作者 姚继权 李晓豁 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2006年第2期116-120,共5页
介绍了计算机图形学中三维图元拾取的基本原理.对基于射线通过各种计算机三维图形学对应变换实现选取方法进行了研究,并利用O penGL函数库和M icrosoft D irectX 9.0实现三维图元选取功能.通过实验证明,利用O penGL函数库和M icrosoft D... 介绍了计算机图形学中三维图元拾取的基本原理.对基于射线通过各种计算机三维图形学对应变换实现选取方法进行了研究,并利用O penGL函数库和M icrosoft D irectX 9.0实现三维图元选取功能.通过实验证明,利用O penGL函数库和M icrosoft D irectX 9.0可以轻松实现各种坐标系间的坐标变换.射线拾取方法对提高编程效率、运行速度、渲染效率和拣选精度都很有效. 展开更多
关键词 三维拾取 OPENGL DIRECTX 9.0 计算机图形学 人机交互
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刮板输送机运行阻力计算分析 被引量:48
17
作者 徐广明 杨伟红 《煤矿机械》 北大核心 2009年第1期3-5,共3页
探讨了刮板输送机链条阻力计算的意义以及在各种不同的驱动状况下刮板链条阻力预张力的计算方法,并在此基础上研究了随刮板输送机结构的不同,阻力计算中各个系数的影响因素及其选择计算,从而为刮板输送机的预紧力和紧链力计算、驱动系... 探讨了刮板输送机链条阻力计算的意义以及在各种不同的驱动状况下刮板链条阻力预张力的计算方法,并在此基础上研究了随刮板输送机结构的不同,阻力计算中各个系数的影响因素及其选择计算,从而为刮板输送机的预紧力和紧链力计算、驱动系统的计算选择提供了理论依据,保证了刮板输送机正常的工作。 展开更多
关键词 刮板输送机 预张力 阻力
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纳米材料的特殊性能及其应用 被引量:21
18
作者 刘忆 刘卫华 +1 位作者 訾树燕 王彦芳 《沈阳工业大学学报》 CAS 2000年第1期21-24,72,共5页
纳米材料因其独特的显微结构和组织形貌,使材料的物理、化学和机械性能发生了巨大的变化,极大地拓宽了材料的应用领域.叙述了纳米材料独特的显微结构、组织形态和物理、化学及机械性能,总结归纳了纳米材料的应用领域和发展前景.
关键词 纳米材料 性能 超细长 应用 物理性能 化学性能
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不同工况下滑行式刨煤机的动态仿真研究 被引量:40
19
作者 李晓豁 刘霞 +1 位作者 焦丽 DO Trung-hieu 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1202-1206,共5页
为研究不同工况下滑行式刨煤机的动态性能,利用拉格朗日第二类方程建立了滑行式刨煤机纵向刨削时的动力学模型,利用计算机仿真得出刨煤机在往复运动、倾斜工作面、中部槽有转角的工况下刨头速度和刨链受力变化的曲线,并对其波动情况进... 为研究不同工况下滑行式刨煤机的动态性能,利用拉格朗日第二类方程建立了滑行式刨煤机纵向刨削时的动力学模型,利用计算机仿真得出刨煤机在往复运动、倾斜工作面、中部槽有转角的工况下刨头速度和刨链受力变化的曲线,并对其波动情况进行了分析。结果表明:刨煤机在上述复杂工况下,刨头速度和刨链松、紧边拉力变化很大,产生的波动将加剧刨头振动,使刨煤机的可靠性和使用寿命降低。 展开更多
关键词 滑行式刨煤机 动态仿真 往复运动 倾斜工作面 中部槽转角
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带式输送机启动特性和可控启动技术 被引量:34
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作者 毛君 师建国 张东升 《矿山机械》 北大核心 2004年第2期19-22,共4页
通过对带式输送机的启动特性分析 ,找出了在启动过程中存在的问题。对比带式输送机启动的要求 ,对几种现有的可控启动技术进行分析、比较和研究 。
关键词 带式输送机 启动特性 振荡 个体保护
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