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非线性曲面梁形态优化及恒压支撑装置设计
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作者 谢苗 张文卓 +3 位作者 李伟东 刘杰 邹青海 邢旭文 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期161-168,共8页
基于超前支护设备顶梁支撑结构研究一种恒压支撑装置的设计方法,恒压支撑装置由正刚度线性弹簧、负刚度非线性平面曲梁及承压气囊组合而成。通过对巷道顶板应力场分析,得到支撑结构的边界条件;利用B样条曲线简述负刚度非线性平面曲梁的... 基于超前支护设备顶梁支撑结构研究一种恒压支撑装置的设计方法,恒压支撑装置由正刚度线性弹簧、负刚度非线性平面曲梁及承压气囊组合而成。通过对巷道顶板应力场分析,得到支撑结构的边界条件;利用B样条曲线简述负刚度非线性平面曲梁的特点;基于遗传算法与非线性有限元法对负刚度非线性平面曲梁进行形态优化设计;依据恒压支撑装置的工作原理,对线性螺旋弹簧刚度/强度特性进行分析与设计;对恒压支撑装置的零部组件进行设计,实现支撑装置输出压强大小恒定及自我保护功能。恒压支撑装置设计方法为综掘巷道超前支护研制提供了有力技术支撑。 展开更多
关键词 恒压支撑装置 非线性平面曲梁 形态优化
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煤矿智能快速掘进关键技术研究现状及展望
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作者 毛君 杨润坤 +4 位作者 谢苗 卢进南 王贺 刘治翔 王帅 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1214-1229,共16页
针对煤矿巷道掘进智能化建设情况,探讨了现阶段分别以连采机、掘锚一体机、全断面掘进系统、掘锚机为核心的四大类智能快速掘进成套装备发展现状,分析了四大类智能快掘装备与地质条件适用性,提出了实现煤矿智能化掘进需要解决的关键技... 针对煤矿巷道掘进智能化建设情况,探讨了现阶段分别以连采机、掘锚一体机、全断面掘进系统、掘锚机为核心的四大类智能快速掘进成套装备发展现状,分析了四大类智能快掘装备与地质条件适用性,提出了实现煤矿智能化掘进需要解决的关键技术的问题,探讨了以信息传输与智能分析技术、智能感知技术、精确定位导航技术,自主定型定向截割技术、掘进机远程自主截割控制技术以及多级多工序智能协同控制技术为基础的智能化掘进实现途径;基于复杂地质条件下煤矿巷道掘进亟待解决的关键问题,提出了以掘进作业功能需求、掘进工艺要求为依据的系统化分析、模块化设计、功能优化组合的设计方法;研究了以虚控实、虚实结合的多级数字孪生构架,基于掘进巷道设备、环境、地质构造多维信息再现实现掘进机远程控制;提出了单机智能化、系统协同化、井下智控与地面远程监控相协同的控制方法。开发了新型的无重复碾压柔性超前支护技术、截割部多级伸缩截割技术、智能锚固机组多钻机并行作业等技术,研制了具有掘、支、锚、运、探多工序并行作业的新型快速掘进作业联合机组,提出了掘进机器人、超前支护机器人、锚固机器人、辅助运输机器人组柔性并行作业技术;提出了基于数据驱动的多机多工序协同控制行为规划决策方法。提出构建完整的煤矿井下跨系统全时空信息数字感知体系,构建集井下现场生产状态、掘进巷道空间信息、掘进装备状态、风险信息等多参量、多尺度、全时空特性的数据感知智能化监控平台,实现虚拟系统与实际掘进系统实时通信,通过数据驱动规划分析实现智能化、少人化掘进。 展开更多
关键词 智能掘进 自主定性定向截割 柔性并行作业 多级多工序协同控制 数字孪生
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基于振动模型的掘进机截割系统稳定性预测 被引量:2
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作者 谢苗 王贺 +4 位作者 刘杰 任泽 刘治翔 孟庆爽 朱昀 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期563-571,623,624,共11页
掘进机截割过程受动态径向和轴向载荷影响,截割臂会产生水平和竖直方向的摆动,摆动截割过程由煤岩反作用力产生的截割振动对截齿冲击最大,其振动量大小直接影响截割头的稳定性。为判断截割过程截割载荷是否稳定,首先,基于岩石断裂力学... 掘进机截割过程受动态径向和轴向载荷影响,截割臂会产生水平和竖直方向的摆动,摆动截割过程由煤岩反作用力产生的截割振动对截齿冲击最大,其振动量大小直接影响截割头的稳定性。为判断截割过程截割载荷是否稳定,首先,基于岩石断裂力学和煤岩破碎理论,建立掘进机截割系统物理本构模型,构建截齿和截割头截割载荷谱函数;其次,基于牛顿差值多项式方法进行截割过程截割稳定性预测,构建多因素耦合的非线性截割系统动力学方程,求解动态振动稳定域截割曲线(截割稳定性叶瓣图);然后,提出一种基于相关系数的无量纲截割振动判定准则,从理论和实际两方面判定截割头不同时刻的截割状态;最后,通过搭建截割系统实验台,进行截割系统模态参数辨识实验,测试破岩过程截割头截齿随机载荷特性,研究不同截割参数组合下截割载荷变化规律,得出截割头转速与截割深度的最佳匹配关系,从而证明截割稳定性叶瓣图的正确性。 展开更多
关键词 悬臂式掘进机 截割载荷谱 稳定性叶瓣图 牛顿多项式 截割稳定性预测
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基于改进离散方法的截割稳定性预测分析 被引量:1
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作者 谢苗 朱昀 +5 位作者 刘杰 任泽 杨志勇 刘治翔 王贺 孟庆爽 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第18期2153-2164,2176,共13页
为了研究悬臂式掘进机截割头煤岩多重交互与速度效应对截割头颤振稳定性的影响,考虑煤岩物理特性、截割头结构参数、截割头运动参数,拟合截割头截割深度与参与截割截齿的函数表达,建立了截齿动态截割的截割状态力学特性方程,并基于截齿... 为了研究悬臂式掘进机截割头煤岩多重交互与速度效应对截割头颤振稳定性的影响,考虑煤岩物理特性、截割头结构参数、截割头运动参数,拟合截割头截割深度与参与截割截齿的函数表达,建立了截齿动态截割的截割状态力学特性方程,并基于截齿截割头映射关系,构建了包含截割头煤岩多重交互与速度效应的截割动力学模型。提出了一种基于牛顿拉格朗日混合插值的改进离散方法,阐明了截割状态下再生效应与速度效应的耦合作用对截割颤振稳定性的影响规律。将改进全离散方法与全离散法、半离散法进行对比,证明了基于混合插值方法的改进全离散法的优越性。基于改进全离散法研究了不同截割系统动力学参数对稳定性的影响。基于相似试验理论,搭建截割头煤岩系统截割实验台,进行了截割系统颤振模拟实验。结果表明,构建的改进全离散方法能够很好地预测实际截割状态。 展开更多
关键词 悬臂式掘进机 颤振 动态截割 截割稳定性
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无标定六自由度砌砖机械臂视觉伺服控制 被引量:1
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作者 谢苗 李佩达 《制造业自动化》 北大核心 2023年第10期129-132,161,共5页
针对砌砖过程中,砖块位置不固定导致井下砌砖机器人的机械臂无法正常抓取的问题,提出一种根据目标位置的视觉伺服机械臂姿态估计方法。通过建立井下砌砖机器人的六自由度机械臂视觉伺服的数学模型,并求解了机械臂的雅可比矩阵,设计机械... 针对砌砖过程中,砖块位置不固定导致井下砌砖机器人的机械臂无法正常抓取的问题,提出一种根据目标位置的视觉伺服机械臂姿态估计方法。通过建立井下砌砖机器人的六自由度机械臂视觉伺服的数学模型,并求解了机械臂的雅可比矩阵,设计机械臂末端执行器姿态估计方法。仅需RGB摄像机获得图像并数据处理,无需标定,将以往的机械臂控制方法简单化。通过对六自由度机械臂视觉伺服仿真分析和实验验证,应用控制变量法对E和λ进行分析,得出E的最佳取值,根据这种控制方法可以大幅度降低机械臂运动误差,具有很好的控制精度。 展开更多
关键词 无标定 视觉伺服 机械臂 姿态估计
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煤矿井下锚固群组动力响应特性分析
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作者 谢苗 张鸿宇 +4 位作者 任泽 杨志勇 周永利 刘治翔 李玉岐 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期278-288,共11页
针对煤矿井下锚固钻孔作业精度低、振动量大等问题,以掘进机配套式锚固群组为研究对象,构建锚固群组动力学数学模型,得到锚固群组各部件时域与频域响应特征;利用动力学软件对锚固群组进行刚柔耦合动力学求解和特性分析,研究伸缩架在缩回... 针对煤矿井下锚固钻孔作业精度低、振动量大等问题,以掘进机配套式锚固群组为研究对象,构建锚固群组动力学数学模型,得到锚固群组各部件时域与频域响应特征;利用动力学软件对锚固群组进行刚柔耦合动力学求解和特性分析,研究伸缩架在缩回/伸出状态下,锚固群组关键部件的振动特性及力学特性分析。结果表明:小刚度大变形钻杆与支腿式底座振动半径相对较大,振动效果明显;钻机组件与固定伸缩架在振动过程中整体稳定性良好;由于伸缩架在伸出状态下为短机身大跨度结构,各部件的振动运动参数及力学参数要普遍大于缩回状态;通过锚固群组样机钻孔试验,获得系统实际振动模态数值,利用相关振动检测系统测量,验证关键部件钻进振动特征理论分析可靠性,可将获得的参数信息可用于指导关键部件结构强度设计及钻杆自动定位技术理论基础。 展开更多
关键词 锚固群组 刚柔耦合 振动特性 力学特性
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温病学绪论章多元混合教学探索
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作者 谢苗 谢忠礼 +1 位作者 张晓艳 胡研萍 《中国中医药现代远程教育》 2023年第12期22-24,共3页
温病学绪论章是温病学教学中的开篇之言及关键环节,有利于培养学生对中医经典学习的兴趣。结合“线上+线下”多元混合模式教学方法,教研室从联系时政、增强学科自信,结合教改、介绍课程考核,角色反转、了解学情现状,思政引入、学习成名... 温病学绪论章是温病学教学中的开篇之言及关键环节,有利于培养学生对中医经典学习的兴趣。结合“线上+线下”多元混合模式教学方法,教研室从联系时政、增强学科自信,结合教改、介绍课程考核,角色反转、了解学情现状,思政引入、学习成名之路,医案讨论、激发学习兴趣,渔鱼同授、引荐学习方法6个方面对温病学绪论章教学进行了探索和实践,以期充分发挥开学第一课的启迪作用。 展开更多
关键词 温病学 多元混合教学 绪论 教学改革
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多激励下新型纵轴式掘进机的纵向振动特性预测
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作者 谢苗 石俊杰 +1 位作者 张鸿宇 朱昀 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期728-737,共10页
针对目前掘进机截割时因产生大量振动而导致零部件受损及稳定性降低的问题,基于纵向截割工况,对新型纵轴式掘进机的振动特性进行分析和预测。首先,对掘进机截割头的受力进行分析,并运用Bekker沉陷理论对履带受力进行分析。然后,将履带... 针对目前掘进机截割时因产生大量振动而导致零部件受损及稳定性降低的问题,基于纵向截割工况,对新型纵轴式掘进机的振动特性进行分析和预测。首先,对掘进机截割头的受力进行分析,并运用Bekker沉陷理论对履带受力进行分析。然后,将履带与底板之间的接触力和截割载荷作为外部激励,采用拉格朗日方程建立掘进机的纵向非线性动力学模型。接着,基于Runge-Kutta变步长算法,利用MATLAB软件对掘进机动力学模型进行求解,并将求解结果与实验结果进行比较,验证了动力学模型的正确性。最后,利用所构建的动力学模型对不同支稳机构刚度下掘进机关键部位的振动位移进行预测。结果表明:在多个外部激励的复合影响下,掘进机整机的振动处于混沌状态,其横滚振动位移很小,俯仰振动占主导地位;随着支稳机构刚度的递增,掘进机关键部位的振动位移呈显著减小趋势,当支稳机构的刚度增大至初始刚度的3倍时,掘进机机身的振动位移减小了29%,截割臂振动位移减小了22%,截割头振动位移减小了20%。研究结果证明增大支稳机构刚度可有效减小掘进机的振动响应,这可为掘进机的稳定性提升和结构优化提供理论依据。 展开更多
关键词 纵轴式掘进机 非线性振动 动力学模型 振动位移 支稳机构刚度
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《伤寒论》中桂枝通阳作用配伍规律及运用
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作者 谢苗 曹童童 +3 位作者 陈子怡 龚小涵 刘保光 谢忠礼 《国医论坛》 2023年第5期1-4,共4页
文章通过对《伤寒论》中应用桂枝的方剂及相关条文进行文献梳理和统计分析,归纳桂枝的使用频次、性味归经、药量配伍等,总结《伤寒论》中桂枝的配伍运用规律及通阳功效在治疗阳郁、阳虚类病证时的临床运用。
关键词 《伤寒论》 桂枝 通阳 配伍规律 张仲景学术学说研究
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肠杆菌科细菌耐药基因NDM和ESBLs的检测及白头翁汤增强其敏感性研究 被引量:1
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作者 许二平 刘保光 +5 位作者 董颖 白明 谢苗 汪保英 吴华 李永伟 《河南师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第1期106-113,共8页
采用美国临床实验室标准化协会(Clinical and Laboratory Standards Institute,CLSI)推荐的方法,检测了临床分离的44株肠杆菌科细菌产超广谱β-内酰胺酶(Extended-Spectrum Beta-Lactamases,ESBLs)的情况.利用PCR对临床分离菌进行新德... 采用美国临床实验室标准化协会(Clinical and Laboratory Standards Institute,CLSI)推荐的方法,检测了临床分离的44株肠杆菌科细菌产超广谱β-内酰胺酶(Extended-Spectrum Beta-Lactamases,ESBLs)的情况.利用PCR对临床分离菌进行新德里金属β-内酰胺酶(New Delhi metallo-β-lactamase,NDM)以及ESBLs耐药基因的检测.用微量肉汤稀释法测定了分离菌对阿莫西林等14种抗菌药的敏感性,并统计其耐药率.结果表明,临床分离的44株肠杆菌科细菌中,有31株产超广谱β-内酰胺酶,检出率为70.5%.耐药基因检测结果显示,耐药基因NDM-1携带率为13.6%.ESBLs耐药基因TEM,SHV,CTX-M,OXA的携带率分别为100%,43.2%,45.5%,6.8%.同时发现,有6株菌株同时检出了含NDM-1和ESBLs的基因,有9株菌株同时检出含有2种ESBLs基因,3株同时检出含有3种ESBLs基因.敏感性测定结果显示,分离菌大多呈现多重耐药,分离菌除对替加环素(18.2%)和阿米卡星(36.4%)的耐药率较低外,对其他药物呈现出较高的耐药率,其中对阿莫西林的耐药率高达97.7%,对头孢曲松、环丙沙星、土霉素、四环素、红霉素的耐药率均在75.0%以上.此外发现,同时携带多个耐药基因的菌株耐药率较高.中药复方白头翁汤对分离菌表现出了一定的抑菌活性,其MIC值为204.8 g/L.14种抗菌药分别与白头翁汤联用后,耐药率均有不同程度下降,其中头孢类药物、氟喹诺酮类药物与白头翁汤联用后,耐药率下降较为明显,如头孢曲松由84.1%下降至56.8%,环丙沙星由75.0%下降至45.5%.综上,NDM和ESBLs耐药基因在肠杆菌科细菌中已有一定的流行,同时携带NDM和ESBLs多个耐药基因的菌株耐药较为严重.白头翁汤与抗菌药联用能在一定程度增强耐药菌株的敏感性,为临床相关感染的防治提供理论依据. 展开更多
关键词 肠杆菌科 超广谱Β-内酰胺酶 白头翁汤 药物敏感性
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七种新烟碱类杀虫剂制剂对七星瓢虫的毒性及风险评估
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作者 游泳 赵建伟 +7 位作者 汤保华 曾兆华 骆凤球 陈艺欣 杨风花 谢苗 刘新刚 魏辉 《昆虫学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期759-769,共11页
【目的】评估7种新烟碱类杀虫剂制剂对七星瓢虫Coccinella septempunctata的毒性和生态风险,为科学使用新烟碱类杀虫剂和保护七星瓢虫提供参考。【方法】采用试管药膜法,在室内测定了10%吡虫啉可湿性粉剂(WP)、40%啶虫脒可溶粉剂(SP)、... 【目的】评估7种新烟碱类杀虫剂制剂对七星瓢虫Coccinella septempunctata的毒性和生态风险,为科学使用新烟碱类杀虫剂和保护七星瓢虫提供参考。【方法】采用试管药膜法,在室内测定了10%吡虫啉可湿性粉剂(WP)、40%啶虫脒可溶粉剂(SP)、50%呋虫胺可湿性粉剂(WP)、50%噻虫胺水分散粒剂(WG)、40%氯噻啉水分散粒剂(WG)、17%氟吡呋喃酮可溶液剂(SL)和25%噻虫嗪水分散粒剂(WG)7种新烟碱杀虫剂制剂对七星瓢虫2龄幼虫的急性毒性,并进行了生态风险评估。将7种杀虫剂分别用生产田间最大推荐用量配制成溶液,在温室内采用盆栽法实施喷雾,调查七星瓢虫幼虫的存活率。【结果】室内实验结果表明,7种新烟碱类杀虫剂对七星瓢虫2龄幼虫的急性毒性由高到低依次为:40%啶虫脒SP>40%氯噻啉WG>10%吡虫啉WP>50%呋虫胺WP>50%噻虫胺WG>25%噻虫嗪WG>17%氟吡呋喃酮SL。盆栽试验表明,在田间最大推荐用量下,施药后7 d时的七星瓢虫幼虫存活率为10.00%~77.50%,其中施用25%噻虫嗪WG的处理中幼虫存活率最高,施用40%氯噻啉WG的处理中幼虫存活率最低。风险评估结果表明,在单次用药下,除40%啶虫脒SP的农田内危害熵值(hazard quotient in field,HQ_(in))大于5,风险不可接受,其他药剂的HQ_(in)均小于5,风险均可接受;7种杀虫剂对七星瓢虫的农田外农作物或蔬菜田场景危害熵值(hazard quotient off crop or vegetable,HQ_(off crop or vegetable))和农田外果园场景危害熵值(hazard quotient off fruit tree,HQ_(off fruit tree))均大于5,风险均可接受。间隔7 d再次用药后,40%啶虫脒SP和50%呋虫胺WP的HQ in大于5,风险不可接受,其他5种药剂的HQ in均小于5,风险可接受;而除了40%啶虫脒SP外,其他药剂对七星瓢虫的HQ_(off crop or vegetable)和HQ_(off fruit tree)均小于5,风险均可接受。【结论】为避免对七星瓢虫造成危害,建议在生产上啶虫脒和呋虫胺不要连续使用两次,应轮换使用药剂。 展开更多
关键词 七星瓢虫 新烟碱类杀虫剂 急性毒性 风险评估 危害熵
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井下水仓正铲清挖机构运动学及动力学分析
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作者 毛君 李博 +6 位作者 谢苗 刘治翔 李玉岐 王帅 董钰峰 侯文博 田博 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第2期180-188,共9页
为解决煤矿井下水仓清挖机构效率低、适应性差等问题,研究一种具有大翻转角度的煤泥正铲清挖机构。采用SolidWorks进行建模装配,利用运动链环路运动学分析方法建立清挖机构运动学模型进行正反解验证,并建立虚拟样机模型,利用ADAMS对虚... 为解决煤矿井下水仓清挖机构效率低、适应性差等问题,研究一种具有大翻转角度的煤泥正铲清挖机构。采用SolidWorks进行建模装配,利用运动链环路运动学分析方法建立清挖机构运动学模型进行正反解验证,并建立虚拟样机模型,利用ADAMS对虚拟样机模型进行仿真,将仿真值与理论计算值进行对比,最后通过ADAMS对清挖机构展开动力学分析。结果表明:正反解输出值之间存在微小的误差,ADAMS运动学仿真得到的清挖机构铲斗末端的姿态数据与理论计算值相差不大,同时移动轨迹具有连续性和平稳性,符合基本使用要求,证明建立的理论模型、仿真模型的正确性和清挖机构运动学参数的合理性。通过ADAMS动力学仿真得到了清挖机构工作过程中主要构件的受力情况,为后续优化设计及工业性运用提供了理论依据。 展开更多
关键词 清挖机构 ADAMS 运动学 动力学 虚拟样机
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基于中医药文化和健康旅游视角提出张仲景文化品牌建设对策
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作者 许二平 刘保光 +6 位作者 白明 刘雅琳 栗俞程 汪保英 陈毅恒 谢苗 董颖 《Chinese Medicine and Natural Products》 2023年第2期51-55,共5页
当今,中医药文化和健康旅游走向融合,有着内在的必然依据,它们孕育出的中医药健康旅游新业态给中医药文化发展和旅游业的创新注入了新的活力。作为中医药产业文化代表的张仲景文化,应抓住机遇,借助健康旅游实现张仲景品牌建设的新突破... 当今,中医药文化和健康旅游走向融合,有着内在的必然依据,它们孕育出的中医药健康旅游新业态给中医药文化发展和旅游业的创新注入了新的活力。作为中医药产业文化代表的张仲景文化,应抓住机遇,借助健康旅游实现张仲景品牌建设的新突破。主要建设策略有:积极推出以张仲景等中华名医事迹为题材的图书或影视剧;将中药材种植基地开辟为特色旅游观光园;创立中医药文化研究及传播基地,建设学、疗、游为一体的中医药疗养旅游基地;利用信息技术和文化媒体平台将张仲景中医药学绍介到千家万户。 展开更多
关键词 中医药文化 健康旅游 张仲景 品牌建设 名医事迹
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煤矿井下迈步自移式超前支护装备转弯特性分析 被引量:1
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作者 刘少杰 郭俊生 +4 位作者 刘治翔 王振福 李玉岐 谢苗 王帅 《煤炭工程》 北大核心 2023年第1期168-174,共7页
为避免超前支护装备移动时与巷道两帮碰撞,分析了超前支护装备“推移—转向—拉架—推移”和“转向—推移—拉架—转向”两种转弯工况,根据两种转弯模式的几何关系,建立了转弯工况超前支护装备外轮廓运动轨迹数学模型,推导了转弯半径计... 为避免超前支护装备移动时与巷道两帮碰撞,分析了超前支护装备“推移—转向—拉架—推移”和“转向—推移—拉架—转向”两种转弯工况,根据两种转弯模式的几何关系,建立了转弯工况超前支护装备外轮廓运动轨迹数学模型,推导了转弯半径计算方法。以转弯半径和外轮廓宽度为评价指标,分别研究推移步长、转动角度步长、转动中心位置以及设备长度和设备宽度等不同参数以及两种转弯模式对转弯特性的影响规律。研究表明:推移步长越大、转动角度步长越小、转动中心距离越小、设备越长、设备宽度越宽,其转弯半径越大。同时推移步长越小、转动角度步长越大、转动中心距离越小、设备越长、设备宽度越宽,其外轮廓宽度越大。为进一步综合分析多个因素对超前支护装备的转弯特性的影响,采用正交试验方法分析各因素对转弯特性的影响程度,实现对超前支护装备参数的优化。 展开更多
关键词 超前支护装备 迈步自移 转弯特性 正交试验
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超前支护装备与掘进机协同作业干涉性分析 被引量:1
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作者 巩永春 孙晓虎 +5 位作者 李伟东 汪义龙 刘杰 谢苗 刘治翔 邹康 《煤炭工程》 北大核心 2023年第10期118-124,共7页
在掘进机与超前支护协同作业过程中,为避免超前支护与掘进机发生碰撞,要求掘进机与超前支护在各种工况下的转动角度保持在某一范围内。因此,分析了超前支护与掘进机在协同转弯工况下的碰撞情况,并根据发生碰撞时的几何关系,建立了超前... 在掘进机与超前支护协同作业过程中,为避免超前支护与掘进机发生碰撞,要求掘进机与超前支护在各种工况下的转动角度保持在某一范围内。因此,分析了超前支护与掘进机在协同转弯工况下的碰撞情况,并根据发生碰撞时的几何关系,建立了超前支护与掘进机转动一角度后的移动步长数学模型,推导该步长的计算公式。并以最大移动步长为指标,研究了避免干涉前提下设备转角对移动步长的影响规律。研究表明:当仅掘进机转向移动时,掘进机的转角越大,可移动的范围越小;当掘进机铲板滞后于超前支护且超前支护先转向进给时,设备转角越小掘进机的最大移动距离越大;当掘进机铲板超前于超前支护且掘进机先转向进给时,设备转角越小超前支护的最大进给距离越大。 展开更多
关键词 掘进机 超前支护装备 协同作业 干涉特性
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矿用带式输送机可伸缩机尾力学特性仿真分析研究 被引量:2
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作者 何莎 李雁飞 +3 位作者 张云升 谢苗 李博 李玉岐 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2023年第2期206-210,共5页
针对有关带式输送机在综掘面使用过程中存在的问题,在现有带式输送机的基础上,设计一款可伸缩机尾,并通过输送带张力逐点计算方法、静力学分析方法分析在各种工况下的输送带张力及架体受力情况。结果表明在上坡过程中,输送带张力过大,... 针对有关带式输送机在综掘面使用过程中存在的问题,在现有带式输送机的基础上,设计一款可伸缩机尾,并通过输送带张力逐点计算方法、静力学分析方法分析在各种工况下的输送带张力及架体受力情况。结果表明在上坡过程中,输送带张力过大,机尾重力分力所能提供的摩擦不足以支撑输送带张力,保证带式输送机的正常运行,需进一步对结构做改进设计。同时根据有限元分析方法对伸缩结构进行静力学分析,验证其结构满足强度要求。研究成果可作为研究基础为后续优化研究提供可靠支撑。 展开更多
关键词 带式输送机 伸缩机尾 输送带张力 静力学分析 有限元
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复杂条件下新型锚固钻机系统振动特性分析
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作者 任泽 毛君 +4 位作者 谢苗 张鸿宇 卢进南 李玉岐 刘治翔 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期3947-3958,共12页
针对煤矿井下掘锚比失衡问题,提出一种新型掘支锚平行作业机组,可对复杂地质条件下的巷道断面形状、煤岩属性及顶底板不平整性具有高适应性,通过搭载多姿态新型锚固钻机系统,实现掘锚同步并行快速作业模式;考虑掘锚作业空间位置关系、... 针对煤矿井下掘锚比失衡问题,提出一种新型掘支锚平行作业机组,可对复杂地质条件下的巷道断面形状、煤岩属性及顶底板不平整性具有高适应性,通过搭载多姿态新型锚固钻机系统,实现掘锚同步并行快速作业模式;考虑掘锚作业空间位置关系、锚固断面形状尺寸及锚固作业耦合振动影响等因素,提出一种锚固钻机系统钻进抑振装置,采用“顶天立地”式稳定支撑形式,减少锚固钻机群组系统在同步作业时相邻系统耦合振动影响;考虑锚固钻机群组为多质量块、多自由度系统构成,提出一种基于复杂地形工况下机组变姿作业状态振动传递模型图,利用有限元分析软件Abaqus模拟钻进不同岩石属性工况,分析可得到不同煤层条件下钻杆的推进阻力变化规律;为求得锚固钻机系统关键部件在抑振装置作用下其刚度变化规律,基于材料力学中变形协调等方法求解横梁伸出不同长度及油缸支腿伸出/缩回状态的刚度变化范围;通过数值分析软件Matlab对上述锚固钻机系统动力学模型进行求解,得到在左右横梁伸出及支腿伸出与缩回等不同工况条件下钻机群组本体振动参数,分析可知钻机支腿对于减缓锚固机组横滚振动效果十分显著。通过进行锚固系统样机试验分析,验证锚固钻机系统支腿抑振效果满足要求,通过提高锚固系统稳定性可为锚固自动定位、钻孔成孔质量等方面的研究提供一定的理论基础。 展开更多
关键词 掘支锚 锚固钻机 抑振 振动传递 刚度
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弛张筛筛分效率与筛面磨损的匹配优化研究
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作者 周永利 毛君 +3 位作者 谢苗 毋龙飞 朱昀 孟庆爽 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期202-213,共12页
为提高煤炭分选过程的生产效率,增加分选设备的使用寿命,最大限度地发挥选煤厂筛分设备潜在的生产能力,提高筛分工艺的合理性,以全面提升弛张筛筛分系统的筛分效率降低筛面磨损率,提出通过调节弛张筛性能参数的措施,使筛分效率达到最优... 为提高煤炭分选过程的生产效率,增加分选设备的使用寿命,最大限度地发挥选煤厂筛分设备潜在的生产能力,提高筛分工艺的合理性,以全面提升弛张筛筛分系统的筛分效率降低筛面磨损率,提出通过调节弛张筛性能参数的措施,使筛分效率达到最优,同时减小筛面的磨损。将柔性筛板离散化处理以降低柔性筛板仿真过程的复杂性,采用多体动力学仿真和离散元法耦合的方式,对筛面的筛分过程进行数值模拟,获得了弛张筛性能参数:弛张频率、筛面倾角、弛张量对筛分效率的影响规律,并综合考虑相关系数法和显著性检验方法,确定了弛张量为影响筛分效率的非关键因素。在总结了弛张筛筛分过程的磨损规律的基础上,通过Relative Wear和Archard Wear模型获得了仿真过程中筛面弛张量对磨损深度的影响规律。基于弛张量对筛分效率与磨损深度的双重影响,选用线性加权法进行筛面性能的多目标优化,获得了保证筛分效率最高磨损深度最小的筛面性能参数,并进行仿真验证。研究结果表明:筛分效率随筛面倾角的增大而减小,弛张量与弛张频率越大呈现先增大后减小的变化规律;筛面磨损与筛面弛张量同样呈先增大后减少趋势,综合考虑筛分效率与筛面磨损,获得了最优的筛面性能参数,即当筛面弛张量选择5 mm时,筛分效率可达到80.85%,而筛面磨损深度仅为0.0516 mm,相较于最优筛分效率时筛面磨损量减少了26.5%,而筛分效率仅降低0.48%,能够在对筛分效率影响较小的条件下显著降低筛面磨损程度。表明经过优化后的弛张筛筛分性能具有了明显的改善。采用上述技术方案能够有效提高分选过程中筛分环节的性能参数,提升设备生产能力,同时为选煤厂分选系统的智能化提供了技术支撑。 展开更多
关键词 煤炭分选 弛张筛 离散元仿真 筛分效率 筛面磨损
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锚固钻机力学特性分析及参数优化设计
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作者 巩永春 孙晓虎 +6 位作者 李伟东 汪义龙 马晓强 谢苗 张鸿宇 刘治翔 李玉岐 《煤炭工程》 北大核心 2023年第7期126-132,共7页
为保证巷道快速掘进系统的安全、稳定、高效进行,钻机锚固单元的结构强度及设计合理性至关重要;首先根据实际工况条件,构建锚固单元钻进过程力学模型,得到钻杆钻进阻力及阻力矩相互关系;利用Ansys对锚固单元结构强度进行可靠性分析,验... 为保证巷道快速掘进系统的安全、稳定、高效进行,钻机锚固单元的结构强度及设计合理性至关重要;首先根据实际工况条件,构建锚固单元钻进过程力学模型,得到钻杆钻进阻力及阻力矩相互关系;利用Ansys对锚固单元结构强度进行可靠性分析,验证结构设计合理性;通过构建钻进过程钻杆振动学模型,利用Abaqus分析锚固单元在有预应力下的模态规律,与Matlab联合求解钻进过程横向振动位移、速度及加速度,验证钻杆钻进不同岩层时,其速度、加速度可作为判别煤岩属性的数值特征;利用DesignExploer优化模块对锚固单元结构进行优化,优化后的锚固单元在保证应力、形变及共振频率皆满足要求情况下,质量降低了6.24%,实现了锚固单元结构的优化;通过锚固钻进相似试验验证,可得到优化后的锚固部件满足强度要求;钻进不同围岩时,锚固钻进钻杆振动响应明显,该结论可作为煤岩识别的理论基础,为实现自动锚固提供先行条件。 展开更多
关键词 巷道掘进 钻机 锚固单元 横向振动 数值模拟
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主动激振作用下截割载荷影响因素研究
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作者 汪义龙 刘杰 +5 位作者 李伟东 张宏智 韩健 谢苗 王贺 刘治翔 《煤炭工程》 北大核心 2023年第6期134-138,共5页
为减小截齿磨损,提高截割效率,基于截齿破煤理论,进行了单一截齿截割过程受力状态分析,构建了横摆工况单一截齿截割载荷和截割头截割载荷的随机载荷谱函数。并基于主动激振辅助破岩理论,构建了截齿破岩过程受振动激力作用的力学模型;最... 为减小截齿磨损,提高截割效率,基于截齿破煤理论,进行了单一截齿截割过程受力状态分析,构建了横摆工况单一截齿截割载荷和截割头截割载荷的随机载荷谱函数。并基于主动激振辅助破岩理论,构建了截齿破岩过程受振动激力作用的力学模型;最后通过搭建截齿截割试验台进行了有无激振作用和不同激振频率下的截割载荷实验验证。研究结果表明,主动激振作用降低了截割过程截割头截割载荷,减小了对截割头的冲击损伤,且激振频率与截割载荷不存在线性关系,随着激振频率的增加,截割载荷呈现先减小后增大变化,激振频率为30 Hz时的截割载荷达到最小。该实验结果验证了理论分析的可行性,有益于完善现有截割破岩理论。 展开更多
关键词 悬臂式掘进机 截割载荷谱 MATLAB数值模拟 主动激振
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