螺旋鉆采煤機(jī)鉆具的參數(shù)研究及優(yōu)化.pdf

1、螺旋鉆采煤機(jī)是薄煤層煤礦開(kāi)采重要的設(shè)備,它在煤礦中使用日益增多,其性能得到越來(lái)越受到關(guān)注。因此對(duì)鉆具參數(shù)的研究與螺旋輸送機(jī)構(gòu)的優(yōu)化很有實(shí)際意義。首先,本文通過(guò)分析螺旋鉆采煤機(jī)鉆頭的運(yùn)動(dòng)規(guī)律建立鉆頭運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型。利用PRO/E對(duì)鉆具進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真和鉆頭的頭體模態(tài)分析,獲得其運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)特性曲線、振型特征、薄弱環(huán)節(jié)及改進(jìn)意見(jiàn)。其次,研究鉆頭的結(jié)構(gòu)參數(shù)、截齒參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和參數(shù)變量模型,利用MATLAB編寫的模擬程序分析不同參數(shù)下螺旋鉆采煤機(jī)

2、鉆采工作的穩(wěn)定性、載荷譜和不同轉(zhuǎn)速、鉆進(jìn)速度下切屑圖的變化情況,分析各參數(shù)對(duì)螺旋鉆采煤機(jī)性能的影響。最后,以螺旋輸送機(jī)構(gòu)的內(nèi)徑、螺距、螺旋升角、中心桿的強(qiáng)度以及轉(zhuǎn)速為設(shè)計(jì)變量,選擇輸送機(jī)構(gòu)輸煤生產(chǎn)率最大和能耗最低作為優(yōu)化目標(biāo),采用遺傳算法和螞蟻算法的混合算法對(duì)螺旋輸送機(jī)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化,使得輸送性能和效率得以提高;以鉆頭的轉(zhuǎn)速、鉆進(jìn)速度、錐角,螺旋升角,截線距等為設(shè)計(jì)變量,選擇鉆進(jìn)時(shí)間最短和載荷波動(dòng)最小為優(yōu)化目標(biāo),采用GAAA算法進(jìn)行優(yōu)化