摘要：针对综掘工作面环境恶劣,掘支锚时间比例严重失调现状,提出了一种新型综掘巷道超前支护机组,具有超前支护、多工位并行作业的特点。介绍了该支护机组的结构组成和工作原理,重点讨论了该支护机组的关键装备超前支架的结构和力学模型。以旗山矿地质条件为例利用FLAC^(3D)软件,基于围岩—超前支架力学耦合模型仿真计算得到超前支架的载荷,导入Ansys软件并计算得到支架整体和各零件的应力云图、位移云图,分析了支架的应力和应变情况。仿真结果表明:支架的最大位移为8 mm,与支架整体尺寸相比可以忽略,最大应力为737.84 MPa,小于材料的屈服强度890 MPa,故所设计的支架能够承受该矿围岩的压力,支架的薄弱环节为顶梁、伸缩梁和护帮板,在后续的工程设计时应予以重视。此方法可实现掘支锚平行作业,巷道的快速掘进和安全生产,可为综掘巷道超前支护提供新的思路。

摘要：为了提高和改善煤矿企业安全生产水平,设计了煤矿机电设备故障诊断集成平台。系统采用面向服务架构,用服务来进行事件驱动。用Web service接口对不同设备异构的故障诊断程序进行封装,使各个设备的故障诊断程序可以集成于一个平台。提高了煤矿机电设备的故障诊断手段,能指导维修人员准确、及时发现故障原因,避免重大生产事故的发生。

摘要：针对机械工程测试课程实验要求,结合管道内壁测量的实际工程问题,该文设计了一种基于高分辨率摄像机与光学反射系统的全向结构光视觉传感器,该传感器采用结构光视觉三维测量技术实现管道内壁缺陷测量,具有制造成本低、测量精度高的特点。针对传感器标定与应用设计了4个实验项目,实验结果表明,在狭窄受限空间和低光照的环境中,该测量系统可以实现管道内壁的三维测量,满足实际应用要求。通过实验,学生加深了对视觉测量理论知识的理解,掌握了理论知识在实际工程中的应用,为后续研究及工作打下基础。

摘要：针对煤矿设备状态有线监测系统的布线复杂、成本高、灵活性差等现状,为改善现有无线监测系统存在的通讯距离有限、抗干扰能力差、能耗高等问题,及解决已有监测系统数据无法接入共享的信息孤岛的问题,研究了一种基于MEMS技术的矿用无线传感采集系统。详细介绍了该系统的总体设计方案、采集器和集中器的硬件电路设计及软件实现(包括通讯报文的编制),并通过测试验证了系统的性能可靠。结果表明,该无线传感采集系统可灵活适应煤矿井上、井下复杂工作环境,实现煤矿设备的振动、温度信号的实时、远距离、无线传输,可为矿用设备的健康监测和故障诊断提供丰富的数据支撑。

摘要：该文借助数值仿真技术设计了具有煤矿行业特色的仿真实验与科研实践联动的项目案例。该案例以矿用振动筛激振器的关键部件斜齿轮副为研究对象,建立了振动筛激振系统虚拟样机,确定了斜齿轮副的复杂工况点和危险工况点,计算了标准中心距和非标准中心距下的疲劳寿命。深入研究了非标中心距下斜齿轮副中心距的动态波动特征和动力学振动响应特性,得出非标中心距不仅可以消除“挤齿”现象,而且能使啮合传动更加平稳。经过仿真实验与科研实践联动的案例训练,促进了学生专业知识的内化吸收,以及学生综合实践能力和工程创新能力的培养。

摘要：针对煤矿井下空间狭小,粉尘、瓦斯浓度高,且传统矿用供电电源整流级中大容量电解电容寿命短、热稳定性差等固有缺陷严重影响整流器可靠性以及煤矿井下人员安全的问题。本文设计了一种无电解电容的VIENNA功率因数校正(PFC)升压整流器,通过在直流母线增加一个改进型Buck-Boost变换器解耦直流环节的有功功率,从而迫使电压纹波转移到辅助电容器,使直流环节电容显著降低。因此,体积庞大的电解电容器可以用可靠性高的小型薄膜电容器代替。文章首先介绍VIENNA整流器直流母线电容与直流侧电压纹波关系,随后阐述无电解电容的实现原理及其参数定量设计的方法,最后通过仿真验证了理论分析和参数设计方法的有效性。

摘要：电子舵机的输出轴角位移反馈方式及控制算法直接影响舵机的性能和可控输出角度范围。目前成熟的舵机控制方式是经典PID,存在超调或稳定性差等缺点;采用单个微型电位计因其制造几何局限导致舵机可控闭环角度无法360°可控;采用绝对编码器或霍尔角度传感器进行角度全反馈又会带来静态稳定性差,体积大价格昂贵等弊端;基于此,提出自适应神经模糊算法控制,空间180°相位差互补全反馈的双电位计角度传感器的测量方法,实现舵机360°无死区输出;设计单总线协议和自适应神经模糊控制算法,增强舵机扩展性与稳定的控制性;制作了样机进行测试实验。实验结果表明:自适应神经模糊双电位计角度传感器舵机具有很低的成本,以实现准确整周角位移输出,拥有无超调和稳定性好等优点。

摘要：讨论了我国煤炭行业中电动机的使用现状以及测试中出现的各种难题,基于此设计了一种基于LabVIEW的异步电动机智能测试系统。本系统利用LabVIEW创建用户界面,实现操作面板虚拟化,通过RS-485总线,采用MODBUS-RTU协议,将各项试验检测模块并网。通过PLC控制,实现了三相异步电动机的自动化检测,提高了电动机出厂检修的效率。本文阐述了系统的总体设计,包括硬件结构以及软件结构的实现,并通过静态模拟实验验证实了该系统的准确性与可靠性。

摘要：在介绍了移动机器人整体结构的基础上,重点介绍了各部分隔爆结构的设计,包括驱动轴和隔爆壳体的联接设计,端盖和壳体的联接设计,以及全向视觉结构和壳体的隔爆设计,指出隔爆设计需注意的法兰端面宽度和高度,轴承盖的设计,隔爆接合面宽度和间隙等问题,为今后矿井机器人的设计提供参考。

摘要：惯性力对液压支架这种重型机械的稳定性的影响不容忽视。基于达朗贝尔原理建立了液压支架稳定性力学模型,采用数值计算分析了支架静态稳定性和动态稳定性的影响因素,给出了增加支架稳定性的方案,对优化方案进行了验证。结果表明:顶梁质心位置对支架稳定性的影响最为明显,其他因素依次为掩护梁质心位置、前连杆质心位置、后连杆质心位置、支架高度;顶梁和掩护梁质心位置越靠近顶掩铰接点方向,越有利于支架的稳定性,但应兼顾支架的整体质心位置;前、后排立柱同时升降,且两者的加速度达到合理的匹配有助于提高支架的稳定性;采取滞后支护方式以缩短顶梁长度、立柱上腔加装单向锁和安全阀、保证系统稳压供液都能改善支架的稳定性。该研究为四柱液压支架的优化设计提供理论指导。