采煤机双刀示范记忆截割数学模型的研究.pdf

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1、第35卷第03期煤矿机械V01．35No．O32014年O3月CoalMineMachineryMar．2014doi：10．13436／j．mkjx．201403024采煤机双刀示范记忆截割数学模型的研究苏小立，廉自生，张春雨f太原理工大学机械工程学院，太原030024)摘要：根据采煤机采煤工艺，在分析采煤机工作姿态变化规律的基础上，推导双刀示范记忆截割数学模型和再现轨迹时采煤机姿态与示范截割时的姿态关系。并分析误差。最终论证利用推导出的算法对滚筒调节并使之到达示范截割模式下的轨迹的可行性关键词：采煤机；记忆截割；双刀示范；数学模型中图分类号：TD421．6文献标志码：A文章编

2、号：1003—0794(2014)03—0055—03ResearchonMathematicModelofMemoryCuttingf0rC0alShearerBasedonDoubleDemoKnifeSUXiao-fi，LIANZi—sheng。ZHANGChun-yu(CollegeofMechanicalEngineering，TaiyuanPolytechnicUniversity，Taiyuan030024，China)Abstract：Accordingtotheprocessofcoalmining，basedonanalyzingthechangelawofw

3、orkingattitudeofshearer．thispaperhasdefivatedthemathematicalmodelofdoubleknifedemonstrationmemorycuttingandtheattituderelationshipbetweenthemodelofemersingpathanddemonstration，thenanalysedtheerror，demonstratedthefeasibilityofthesederivedalgorithmsandmethodsinordertoadjustrollertoitsworkingpos

4、itionfanally．Keywords：coalshearer；memorycutting；doubledemoknife；mathematicmodel0引言目前．对于采煤机记忆截割的研究及其应用有些是采用单向示范刀信息采样处理方法．但是由于单示范刀方法要求采煤机在上行和下行过程中的数据具有一定准确程度的几何对应关系和进行必要的信息变换，算法较为复杂．运算量也大，所以大多数利用双向示范刀信息采样处理方法。因此，本文根据采煤工艺要求．基于长期对顶底板变化规律的研究．对采煤机姿态变换的关系进行了分析．系图2采煤机结构示意图统地对双向示范刀记忆截割的数学模型进行了推1．滚筒a2．

5、滚筒b导，同时对误差的主要来源给出了分析，为采煤机根据图2，滚筒b目标点Ph的坐标为控制系统程序算法的设计提供一定的理论依据和f尸bffbl+b4cos0bl方法的支撑ff={63f(1)1示范截割中数学模型的建立Izjlb2+b4sin+J(1)原理类似的，可得到滚筒a的目标点的坐标为为了完成记忆截割．需要将整个工作面分割成IIl—b~-b4cosI若干个阶段，如图1所示．每相邻阶段之间设立一II=lb3I(2)个节点i。每个节点距离采煤机的初始位置都有相【zPJlb2+b4sinRJ对应的距离L采煤机将其所在工作面在方向上式中、摇臂转角。从0位置开始绕Y的位置和这个距离比较后

6、．就能知道是否到达这些轴向上转动为正。否则为负：节点．一旦到达这些位置上．就会在推进方向上对滚b1．b、b、6——采煤机的结构参数。筒高度进行调节．使之达到前一刀的高度(3)目标点尸a、Ph在工作面中的位置数学模型为L=Lo+xp=Lo-bl-b4COS一Lh=Lo+xp=L0+bl+b4cos0b式中滚筒a到初始位置的距离；厂滚筒b到初始位置的距离；图1示范截割过程示意图采煤机坐标系原点到初始位置的距一55—y：兰：三堡记忆截割数学模型的研究——苏小立，等第35卷第03期离．可通过链轮上的编码器得到的数(2)数学模型建立据再经计算获得根据刚体坐标的空间变换理论知识．可推得当(4

7、)第l刀示范数据记忆前点的坐标为①滚筒a在节点1处存储的数据数量以及数据。。。0Ph(2)来源：存储数据共3个，分别为．1I】、，1．1、矾．1I。式中Du—一Pb点在系{Dl，l}中的坐标；』9a，1．】是绕Y方向转动的自身转角，可通过传感DPh—Pb点在系{D}中的坐标；器测量得到，并由计算机自动存储．下标自左向右一系{D)到系{D1．1)的变换。依次为滚筒标号、截割循环序号、节点序号，以下其中，系{D)可看成是系{0l'1)经过以下变化得到同：的：I绕Y转卢；lI绕转；ll