采煤机滚筒工作性能优化研究
王宏伟1
郭军军2
梁威3
耿毅德4
陶磊3
李进2
1.太原理工大学 山西省煤矿智能装备工程研究中心,山西 太原 030024;山西焦煤集团有限责任公司 博士后工作站,山西 太原 030024;太原理工大学 机械与运载工程学院,山西 太原 0300242.太原理工大学 山西省煤矿智能装备工程研究中心,山西 太原 030024;太原理工大学 机械与运载工程学院,山西 太原 0300243.太原理工大学 山西省煤矿智能装备工程研究中心,山西 太原 0300244.太原理工大学 山西省煤矿智能装备工程研究中心,山西 太原 030024;山西焦煤集团有限责任公司 博士后工作站,山西 太原 030024
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,结合力学性能试验和模拟试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转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,通过现场试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/m3,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优化算法优劣解距离法
分类号：TD421.6(矿山机械)
资助基金：山西省揭榜招标项目(20201101005)山西省基础研究计划资助项目(202203021222082)
论文发表日期：2024-04-10
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 133-143 )
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