• 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
采煤机滚筒工作性能优化研究
  • 70
  • 作者

    王宏伟郭军军梁威耿毅德陶磊李进

  • 单位

    太原理工大学山西省煤矿智能装备工程研究中心山西焦煤集团有限责任公司博士后工作站太原理工大学机械与运载工程学院

  • 摘要
    在实际生产中,截割破碎过程是多作用耦合的结果,离散元法(DEM)与多体动力学(MBD)双向耦合技术可实现煤机设备与煤壁的信息交互,符合实际生产情况,具有较大的优越性。为提高采煤机滚筒的工作性能,基于DEM-MBD双向耦合机理,结合力学性能实验和模拟实验得到实际工况参数,采用仿真软件EDEM和RecurDyn建立了采煤机滚筒截割煤壁的双向耦合模型,对仿真过程中滚筒所受的扭矩和截割力进行分析,证明耦合效果和截割效果较好。设计了单因素试验和正交试验,分析了滚筒运行参数对工作性能的影响规律,并利用SPSS软件得到滚筒转速、截割深度、牵引速度对截割比能耗、装煤率、载荷波动系数的影响程度,通过现场实验验证了模型的可行性。构建了以滚筒转速、截割深度、牵引速度为决策变量,以截割比能耗、装煤率和载荷波动系数为目标的多目标优化模型,利用改进多目标灰狼(MOGWO)算法和优劣解距离法(TOPSIS)对模型进行求解,得出当滚筒转速为31.12 r/min、截割深度为639.4 mm、牵引速度为5.58 m/min时,采煤机滚筒的工作性能最优,此时截割比能耗为0.467 7 kW·h/m,装煤率为43.01%,载荷波动系数为0.327 8。
  • 关键词

    采煤机滚筒双向耦合机理离散元法多体动力学多目标优化改进多目标灰狼算法优劣解距离法

  • 文章目录
    0引言
    1双向耦合模型构建
    1.1 EDEM煤壁模型构建
    1.1.1离散元颗粒粘结机理
    1.1.2参数设定
    1.2 RecurDyn建模求解机理
    1.3双向耦合模型构建
    2截割仿真分析
    2.1双向耦合仿真分析
    2.2工作性能指标
    2.3单因素试验及影响关系分析
    2.4正交试验及影响程度分析
    2.5可行性分析
    3多目标优化设计
    3.1多目标优化模型构建
    3.2多目标优化模型求解
    3.3 对比分析
    4 结论
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