文档介绍：VP技术在煤矿综采工作面设备配套中的应用
1综采工作面设备选型配套现状
煤矿综采工作面设备中的采煤机、液压支架、刮
板输送机(简称“三机”)是综采工作面设备的核
心。“三机”的选型配套设计是煤炭综合机械化开采
实施过程中的首要环节,是一个系统工程问题。
“三机”的选型配套要根据不同的煤层和地质条
件,具体情况具体对待:①依靠设计人员的经验以及
参照以前综采面的设备型号来不断尝试,经过一段时
间的观察实验才能确定此选型配套是否成功;②通过
统计分析高产高效综采工作面的设备使用情况及其相
应的地质条件做出设备选型配套的参考方案,但这样
也不能保证配套的客观性和时效性。为了满足“三
机”的最佳配套要求,煤矿企业只能让煤机生产厂
家根据配套要求对设备进行修改和调整,这样就在时
间、成本以及资源上造成了很大浪费。
2、伊技术概述
VP(Virtual Prototype)技术泛指以下两个概念:
①为了测试和评价一个系统的特定功能,使用虚拟原
型机来替代物理原型机的过程,一般称其为虚拟原
型;②一个基于仿真的原型系统或原型子系统,比较
物理原型机,在一定程度上达到功能的真实,一般可
称其为虚拟原型机或虚拟样机⋯。
VP技术兴起于20世纪90年代,近年来获得重
大进展,世界著名的制造公司都在生产开发过程中广
泛地应用虚拟样机技术。在国内,徐工集团对举高消
防车进行了三维可视化造型,并对产品进行装配干涉
和运动干涉检验,取得了较好的效果;大连工程机械
研究所在产品初步设计完成以后,利用3Dmax等造
型软件在计算机中先期制造出数字产品,供用户检
验心】。有许多科研机构也初步将VP技术应用于煤机
设备的研发中,但在“三机”选型配套工作中,目
前还没有应用。
本论文根据煤矿综采工作面设备配套中存在的问
题提出了一个用于煤矿综采工作面设备配套的VP系
统。
3煤矿综采工作面设备配套VP系统
煤矿综采工作面设备配套VP系统的体系结构见
图1。“三机”虚拟系统和总的VP系统既相互独立,
又相互依赖。
本方案选择ADAMS软件作为VP系统的软件集
成平台,完成子系统的数字模型后将4个子系统的仿
真模型通过数据传递的方式调入ADAMS程序,完成
子系统与ADAMS内核的集成。“三机”各子系统的
功能如下:
(1)机械子系统依靠三维建模软件建立“三机”
的机械系统3D模型及其装配模型。利用电子表格或
者图表,通过Parasolid核心模块实现数据传递,将
模型传人到分析软件中。之后将分析结果再传递回
收稿日期:2011-04—12;修回13期:2011-05·18
作者简介:李利(1986-),女,陕西延安人,在读硕士研究生,研究方向为机电液一体化技术。
万方数据
·76·机械工程与自动化2011年第5期
来,指导结构的优化工作。最后的数据将以
“—t”文件格式输出,为机械子系统与ADAMS
集成做准备。
(2)电气/电子子系统根据机械、液压子系统的
参数要求,设计“三机”的电气控制系统,可以采
用MATLAB软件,在MATLAB/Simulink交互式仿真
集成环境下