煤矿开采中英文对照外文翻译文献

煤矿开采中英文对照外文翻译文献(文档含英文原文和中文翻译)

液压支架的优化设计

摘要：本文描述了程序优化测定两组参数的液压支架用于采矿业。这个过程是基于数学规划方法。在第一步中，一些参数的最优值领先的四连杆机构以确保被发现所需的运动的支持以最小的横向位移。在第二步中,最大公差最优值的主要四连杆机构计算,所以响应对液压支架将是令人满意的。

关键词：四连杆机构、优化、最大公

差、液压支架

1、介绍

设计师的目的是找到最好的机械

设计机器系统考虑。努力的一部分是最

优的选择一些选定参数的一个系统。如

果一个合适的数学模型的系统可以使

用方法数学编程。当然,它取决于液压

系统的类型。这个方法,保证良好的计

算机支持寻找最佳参数的系统。在液压

支架(图1)被拖(1998)是一个部分的矿

业设备，我的VelenjeSlovenia:用于保

护在画廊工作环境。它由两个四连杆机

制和AEDB FEDG如图。2。AEDB机制定义了路径的耦合器点萤石FEDG机制用于驱动支持由一个液压执行机构。图、一液压支架运动的支持是必须的，更多更准确地说，运动的点C在图2，是垂直与最小的横向位移。如果不是这种情况，在液压支架将不能正常工作。因为它是困在切除地球机中的。一个原型的液压支架是测试一个实验室(Grm 1992)。表现出很大的支持横向位移，这将减少其就业能力。因此，一个设计是必要的。这个项目应该改进如果能以最小成本。这是决定找到最佳值参数最成问题的a1、a2、a4领

用。否则将需要改变项目，至少AEDB

机制是这样的。

以上问题的解决将给我们回应的液

压支架的理想系统。其实真正反应会有所

不同，由于公差的各种参数的系统，这就

是为什么最大允许公差参数a1、a2、a4

计算方法的帮助下而运用数学规划。

图、二两个四连杆机制

2、确定性模型的液压支架

首先有必要开发一个适当的机械模型的液压支架。它可能是基于以下假设:

1.这个链接必须是刚体

2.运动的个人链接速度相对慢

由度。其运动学可以模拟同步运动的

两个四连杆机制FEDG和AEDB(Oblak

et al . 1998)。领先的四连杆机构

AEDB对液压支架运动有着决定性影

响的。机制2是用于驱动的。

由于一个液压执行机构的支持。

运动的支持是最好地描述轨迹L的耦合器点C .因此,任务是找到最优值链接长

度的机制1，通过要求的轨迹点C使尽可能接近理想的轨迹K。

图3 L C点的轨迹

四连杆机构的合成1在Rao和Dukkipati(1989)帮助下进行运动学运动方程

分析。如图所示图3轨迹方程的点C L将写在坐标框架考虑。坐标x 和y的点C

将书面的典型参数在一个四连杆机构a1,a2,。。。,a6上。这个坐标点的B和D

是

xB = x − a5 cos Θ, (1) yb= y − a5 sin Θ , (2)

xD = x −a6 cos(Θ + γ) , (3) y D= y −a6sin(Θ + γ) . (4)

参数a1,a2,。。。,a6之间和其它的关系

x2B+y B2=a22, (5)

(xD − a1)2+ y2D=a24. (6) 用(1)-(4)(5)(6)响应方程得到的支持一样

x − a5 cos Θ)2+ (y − a5 sin Θ)2− a22= 0, (7) [x − a6cos(Θ + γ) − a1]2+

[y − a6sin(Θ + γ)]2− a24= 0. (8)

这个方程表示的基础数学计算模型参数的最优值a1,a2、a4数学模型该系统的数学模型的形式被Arora Haug(1979)提出:

min f (u, v) ,(9) 受约束

gi(u, v) ≤ 0 ,i = 1, 2, , , （10）和响应方程

hj(u, v) = 0 , j = 1, 2, . . . , m . （11）向量u =[u1。。。Un]Tis称为向量的设计,变量v =[v1。。。vm]向量响应变量和f(9)是目标函数。执行优化设计领先的四连杆机构AEDB,向量的设计变量被定义为

u = [a1a2a4]T, (12) 和向量的响应变量

v = [x y]T. (13) 尺寸a3、a5、a6相应的链接保持固定。目标函数定义为一些衡量之间的差异和期望轨迹L轨迹K

f (u, v) = max [g0(y) − f0(y)]2, (14)

在x = g0(y)是方程的曲线K和x =f0(y)是方程的曲线L。将被选中这适合我

们的系统限制。这个系统必须满足知名Grasshoff条件.

u ≤ u ≤ u(17) 规定的下界和上界的设计变量。问题(9)-(11)是不能直接解决的,通常要有基于梯度的优化方法。这可能是通过引入一个人工规避设计变量Un+ 1提出。这个新方案展示一个更方便的形式，可以写为

min un+1 , (18)受到

gi(u, v)

f (u, v) ≤ 0 ,i = 1, 2, . . . , , （19）

− un+1 ≤ 0 ,（20）和相应方程

hj(u, v) = 0 , j = 1, 2, . . . , m , （21）在u =[u1。。。Un+ 1]Tand v =[v1。。。vm)T。

一个非线性规划问题的主要四连杆机构AEDB因此可以被定义为

min a7 , (22) 受约束

(a3 + a4) − (a1 + a2) ≤ 0 ,(23)

（a2 + a3) − (a1 + a4) ≤ 0 ,（24）

a1 ≤ a1 ≤ a1 ,a2 ≤a2 ≤ a2

a4≤ a4≤ a4, （25）[g0(y) − f0(y)]2− a7≤ 0 ,(y ∈y,y), （26) 和相应方程

(x − a5cos Θ)2+ (y − a5sin Θ)2− a22= 0, （27）

[x − a6 cos(Θ + γ) − a1]2+[y − a6 sin(Θ + γ)]2− a24= 0 .（28）这个方案是极小化的，不可缺少的是横向位移之间的点C和规定的轨迹k 。结果是最优的参数值a1、a2、a4。

3、随机模型的液压支架

数学模型(22)-(28)可以用来计算这样的参数值a1、a2、a4,“区别轨迹l和K”是最小的。然而,真正的轨迹L C可以用点偏离计算值,因为不同的影响。合适的数学模型偏差可以计算在参数的公差a1、a2、a4。