《螺旋钻采煤机螺旋钻杆的模糊优化设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《螺旋钻采煤机螺旋钻杆的模糊优化设计（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2 4 运 动 。但 是 实际 中 由于煤 块 和叶 片 问存在 摩擦 力 ，使 v 变 成 v 相应地 使 v 变成 v ，绝对 速 度方 r u J 偏 离 法 一个 摩擦 角 卢。则在 叶 片平 均 处煤 块 的绝 对速 度 v V S l n 0 尢 ， z D s i n a m 2 一 一 式 中D一 一 煤 块 在 叶 片 平 均 处 直 径 ， m 螺 旋 叶 片 平 均 升 角 ， ：( + ) 2， ( 。) 螺旋 叶 片外升 角 ，t a n ：L ( D ) ，( 。 ) 螺 旋叶 片 内升 角 ，t a n ， ， =L ( D ) ，( 。) 螺 旋 钻 杆 的 排
2、 煤 速 度 =1 7m 2 c o s ( a+卢 ) = 1 2 螺旋钻杆装煤生产率的计算 螺 旋 钻 杆 最 大 可 能 煤 流 断 面 积 S I 弓 ( 。 一 。 一 ) 模 糊优 化 设 计 役针 ( 1) 计结 果 更能符 合 工作 实际 ，从而 可 以提 高 采煤 机 的工 作 效 率 。 2 1 模糊优化设计原理。 圳 模 糊优 化设 计 的数学 模 型在 形式 上 与普通 优 化设 计 的数 学模 型 完全 相 同 ，只是前 者 的设 计变 量 、目标 函 数和 约 束条 件 中可能 含有 模糊 因 素 ，其数 学模 型 为 ，求 x：( l ， 2 ， 一， ) ( R
3、 ) J mi n ) ( 2 ) I s t g ( x) ( ) ( ：l ， 2， ， ) 式 中 表示 该 量 或运 算 具 有模 糊性 X n维 设计 变 量 g ( x) 约束 函数 模糊 优化 设 计的 目标就 是寻求 目标 函 数在模 糊 约 束条 件下 的极 值 ，求 解 的基 本崽 想是将 模 糊优 化 问题 转化 为普 通优 化 口 】 题 进行 求解 。最优 水平 截 集法是 目 前 求 解 模 糊 优 化 问 题 的 一 种 有 效 而 义 比 较 简 单 的 方 法 ，其崽 想是 先对 模 糊约束 集G=f x ( x) ( ) l取 一 l Mi n i n g
4、&脚嚷寒 每 彝 峪E q 嘞p =哆毗 0 譬 g 囊 | 垂 手 一 0。 0 螺旋钻栗煤机螺旋钻杆 的模 糊优 化设计 值 ， 【 o，1 I ，得 到一 水 平截 集 G G = X l G ( x ) ， x I G 是 一 个 普 通 集 合 ，故 可 用 普 通 优 化 方 法 在 G 上求 出能 使 目标 函数取 极值 的 优化 解 x 。显 然 ，在 【 0， 1 I 中 ， 必 有 一 ，它 使 对 应x 的 解 能 最 大 限度 地满 足 约束 条 件 。 称 为 最 优 水 平 截 集 。设模 糊 约束 的隶 属 函 数 分 如 图2 所 示 ，则 其 上 下 界 可
5、由 梯 形 关 系 得 图 2约束条件的隶属 g ,- = + ( 一 ) ( ： ) 这 样 ，式( 2)可 转 化 为 如 下 的 非 模 糊 优 化 问 题 ，求 x=( l ， 2 ， ， ) ( R” ) J m i n ) l s t g ( x) 0 ( f =1 ， 2 ， m) 2 _ 2 螺旋钻杆装煤生产率模糊优化数学模型的建 _ 上 _I s 1 L 2 2 1 设 计 变 量 及 目标 函 数 由式 ( 1 ) 可 知 ，影 响钻杆 的装 煤 生产 率 Q 的参数 有 l ( ) 个 ，其 中 m 为常 数 ( =l或 2 ) ，D 为已知 量 ， 、卢 可 由煤 的
6、机 械 物 理性 能 、钻 杆 结 构 确 定 ，n、 D 、L、a 、a 、 为 6个不 确 定参 数 ，在进 行 优化 设 汁时 ，将 其作 为 设计 变量 ，则 优化 设计 变 量 x可表 示 为 X =I n DE L aY ag 61 = f I 2 4 5 6 1 因此 ，可用 如下 形 式构 造螺 旋 钻杆 装煤 生 产率 的 等价 目标 函 数 m i n 【 一 F ( x ) 】 = 。lf， ( D + ； ) f 。 s X一 4 - 1- 1一 2 2 2模 糊 约 束 条 件 ( 1 )滚 筒 工 作 转 速 的 约 束 “ 螺旋 滚 筒能 将 采下 来 的煤装 进
7、 工作 面 输送 机 ，为 了 保 证 螺 旋 滚 筒 在 装 煤 过 程 中 既 不 发 生 堵 塞 又 不 至 于 将 煤 抛过 采 空 区 ，螺旋 滚 筒的 工作 转速 必 须满 足 关系 式 n。 n n， 。 其 中 一4Bvq( HK。 KI - H0 ) c o s B = = 一 = 一 = - - r t ( D + D ) ( ， Jc o s - mS ) lf ， C O S ( + 卢) ( + b ) x g C O S 卢 n = = = = = = = 一 L c o s ( a + f1 ) C O S a J 2 H一 2 h D 式 中n 满 足 滚 筒
8、装煤 不 发 生 堵塞 的 最 低临 界速 度 ， mmi n n 防 止 煤 块抛 过 采空 区 的最 高 临 界速 度 ， m m i n 日一 一 螺 旋滚 筒 截深 ，m V 滚 筒 牵 引速 度 ，mmi n H 采高 ，m K 一 一 煤 松散 系 数 ，K 。 =1 51 7 。 滚 简装 煤 量 系数 H 浮 煤 堆 积 厚 度 ， m a 滚筒 外 缘 至输 送 机 水 平距 离 ，m b输 送 机 溜 槽 宽度 ，m ( ) 3 2 D 2 5 CO S 乏 400 2五 l - 0 m( Dy-x 2 )4 - 4 8。 4 3 0 。 2 5 。 5 45 。 _ ：
9、嘉 ta n 鉴 于 各 隶 属 函数 的性 质 和 特 点 ，选 取 如 图3所 示 的 线 性 隶 属 函 数 ，通 过 二 级 模 糊 综 合 评 判 法 或 扩 增 系 数 法来 确定 各 边 界 的 上 、 下 界 (即 过 渡 区 的 最 大 和 最 小 值 )， 以 此 将 模 糊 问题 转 化 成 非 模 糊 问题 ，进 而 利 用 普 通优 化 方 法 求 解 3 结语 图3 模 糊约束条件的线性隶属函数 本 文 在 优 化 过 程 中 考 虑 了 设 计 变 量 的 模 糊 性 ，可 以使 设计 得到 的理 论 最优 值 更符 合实 际工 况 的要求 ， 对 今 后 的设
10、计工 作 有一 定 的 参 考价 值 ? 参考文献 1 杨顺奇，采煤机螺旋滚筒装煤性能研究及其参数优化煤矿机 械 ，2 o 0 1 ( 2 ) ( 下 转 第 26 页) 采 掘 0 蛳 26 # i和 # k也能 用 来 代 替 ，也 可 用变量 或 来 代 替 n。 2 加工有变形补偿量的程序编 制 如 图 1所 示 是 一 采 煤 机 中 的 内 齿 圈 ，加 工 工 序 有 锻 、正 火 、粗 车 、调 质 、磨 、铣 、时 效 、氮 化 、镗 销 孔 等 。在齿 面 渗氮 后 3 3 0 H7圆 孔形 状 变 扁 ，横 向 与纵 向 长度 之 差变 化范 围 在 0 2O 8 mm。
11、在安 装 时 两端 的 3 3 0 H7孔 分 别与连 接 箱体和 壳体 上 3 3 0 i s 6 外 圆 是 过 渡 配 合 ( 如 图 2所 示 ) ，将 其 又 撑 复 成 圆 形 ， 作者 简介 ：王斌 武， 男，1 9 6 6年 生 ，黑龙江 鸡西人 ，高级 工程 师，主持 参与 了多种 采煤机的 总体5 - 艺设计及研 发 、攻 关 等 工作，获得过 黑龙江 省重大科技 效益暨省 长特 别奖 、省科技 进 步二等 奖等 奖项 ，现 主要从 事数控技 术的教 学与研 究5 - 作 、 的 譬 析 究 ， 妻 1 琏 接 箱 体2 内 齿 圈3 销4 壳 体 加 ! 需 要 图 2装
12、配图 宏 程 序 编 程 方 法 加 2 1 变形后孑 L 1 坐标值的确定 ( 妒 3 3 0 H 7 i s 6 ) L椭= L椭圆=兀D ( 1 ) L 椭 4 a I 1 一 P s in f d t 兀 ( + ) ( 1 2 5 2 + + + + 一+ 4 6 4 25 6 1 63 8 4 “一b 其 中 ，n、b分 别为 椭圆 的半 长轴 和半 短 f 上 接 第 2 5 页 1 2 刘萍 采煤机滚筒截装过程的运动学分析 贵卅 1 3 2 业大学学报 ( 自然科学版) ，2 0 0 4 ( 6 ) 3 王彩华 ，宋连天 模糊论方法学 北京 ：中国建筑工业出版社， l 9 8 8 4 胡宝清模糊理论基础武汉 ：武汉大学出版社 ，2 0 0 4 5 李章东 ，吕宝 占 采煤机螺旋滚筒结 杠 J 参数的模糊优化没计 吉 林 大学学报 ，2 0 0 4 ( 2 ) 6 张立祥 ，张军 ，程玉龙等 新型变升角螺旋滚筒临界转速的确 定 矿山机械 ，2 ( 10 1 2 ) 7 熊倩，王文芳，周玉等 基于免疫遗传算法的采煤机螺旋滚 筒装煤性能参数优化没汁 煤矿机械 ，2 O 0 4 ( 1 2 ) 8 王传礼 采煤机新型螺旋滚筒装煤性能最优参数的选择 煤矿机 械，1 9 9 6 ( 5 ) 口 ( 收稿日期：2 0 0 6 l 6 2 ) 0 j
