基于MATLAB GUI的采煤机调高机构负载模拟与优化设计

发布时间：2023-05-11 00:28

　　采煤机滚筒自调高技术是进一步提高采煤综采工作面机械化、自动化水平的关键技术之一。目前对于采煤机调高机构的设计研究一般是基于经验和以往的设计实例来制作样机,完成样机的制作后进行采煤机的性能试验。如果出现问题或者不满足预定设计要求,就要修改设计、重建样机。因此有必要开发一个采煤机调高机构载荷模拟及优化的软件,使采煤机调高机构在前期设计过程中更加科学化、合理化。首先是对滚筒式采煤机以及煤岩识别方法进行了简单介绍,阐述采煤机调高机构实验装置的研究现状。针对采煤机调高机构进行理论分析,建立整个调高机构的受力模型。在确定煤岩特性参数的取值后,选取实际矿业生产中使用较为广泛的MG2×160/710-WD薄煤层采煤机作为本文的参考样机,确定调高机构的结构参数,建立调高机构负载模型。基于采煤机螺旋滚筒截齿的受力模型,给出单个截齿的负载计算方法。将所有截齿的负载叠加,扩展到整个螺旋滚筒的负载情况,得到采煤机螺旋滚筒的负载计算方法。由于通过理论建模得到的负载为某一时刻下的负载情况,不够直观,本文采用借助MATLAB编程计算工具的方法,模拟出采煤机螺旋滚筒在不同牵引速度以及滚筒转速下滚筒旋转一周的负载,得到负...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 采煤机简介
    1.2 采煤机调高机构研究
        1.2.1 煤岩识别简介
        1.2.2 采煤机调高试验装置研究现状
        1.2.3 MATLAB GUI的应用简介
    1.3 课题的研究内容与意义
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 研究意义
    1.4 本章小结
2 采煤机调高机构动力学模型
    2.1 调高机构负载特性及受力分析
        2.1.1 截齿的载荷分析
        2.1.2 滚筒的载荷分析
    2.2 载荷模拟算法
        2.2.1 截齿截割状态的判断
        2.2.2 程序算法及参数确定
    2.3 模拟负载结果分析
        2.3.1 牵引速度对载荷的影响
        2.3.2 滚筒转速对载荷的影响
    2.4 本章小结
3 调高机构的优化设计
    3.1 优化设计简述
    3.2 调高机构的优化设计
        3.2.1 优化目标函数的确定
        3.2.2 约束条件的选取
        3.2.3 优化数学模型
        3.2.4 优化模型的具体实现
    3.3 调高机构优化结果及分析
    3.4 本章小结
4 GUI人机界面系统设计
    4.1 MATLAB与GUI简介
        4.1.1 MATLAB介绍
        4.1.2 GUI介绍
        4.1.3 GUI按钮功能及图形对象介绍
    4.2 人机界面设计
        4.2.1 登录界面设计
        4.2.2 功能选择界面
        4.2.3 截齿负载计算界面
        4.2.4 滚筒负载计算界面
        4.2.5 油缸负载计算界面
        4.2.6 调高机构优化界面
    4.3 本章小结
5 结论与展望
    5.1 全文总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果



本文编号：3813792