【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种装车溜槽落料过程数字建模方法。
技术介绍
1、随着煤矿数字化建设的不断发展，作为煤矿重要配套设施的装车站数字化建设也逐步开展起来。装车站钢结构、电机等设备的三维建模技术已经比较成熟，通过搭载的电压、电流、油温、油位等传感器就能获得这些设备的实时状态，通过三维建模软件能够建立出结构的三维模型。在装车站数字化建设中，对溜槽落料过程也要有一个数字化的描述，需要对溜槽落料过程进行数字建模，为落料数字化控制提供支持；但是，由于在落料过程中溜槽摆动或者上下移动对其中的物料的流动状态会产生影响，因此，对于溜槽落料过程的数字建模还存在一定困难。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种装车溜槽落料过程数字建模方法，考虑溜槽的动作对散料的影响，通过安装的位置传感器、角度传感器、速度传感器、加速度传感器实时监测溜槽的运动状态，将物理空间溜槽的几何参数以及运动参数映射到数字空间当中，依据颗粒参数生成溜槽内散料模拟颗粒，并将模拟颗粒的运动状态信息与三维溜槽模型的运动状态信息交互起来，从而实现溜槽落料过程数字建模。
2、为了实现上述目的，本专利技术的方案是：
3、一种装车溜槽落料过程数字建模方法，包括：
4、第一步：在溜槽上设置位置传感器、角度传感器、速度传感器、加速度传感器对溜槽运动状态进行监测；
5、第二步：建立溜槽三维数字空间模型；
6、第三步：根据测量和散料属性确定颗粒参数，依据颗粒参数生成溜槽内散料模
7、第四步：将物理空间溜槽的三维几何参数以及运动参数映射到数字空间当中，通过软件仿真获取散料在溜槽中的实时运动状态信息，并与溜槽三维数字空间模型进行运动信息交互，进而形成散料在落料过程中的数字建模模型。
8、方案进一步是：所述流槽的散料模拟颗粒，是从预先设定的散料模拟颗粒存储库中选取的，所述散料模拟颗粒存储库是根据不同散料属性获取不同颗粒参数，并由不同颗粒参数形成颗粒立体形状数据，将不同颗粒参数形成颗粒立体形状数据存入形成带索引的散料模拟颗粒存储库，并将散料属性作为索引的关键字。
9、方案进一步是：所述颗粒参数包括颗粒的大小、质量、分布规律，其中的所述分布规律由散料性质决定。
10、方案进一步是：所述方法进一步包括：根据溜槽内壁板的属性设置壁板参数以及与进入流槽散料的关系参数。
11、方案进一步是：所述关系参数包括溜槽内壁板对应散料类型的摩擦，参数包含泊松比、剪切模量。
12、方案进一步是：所述溜槽三维数字空间模型的建立过程包括：采用pro/enginee对溜槽进行三维建模，根据溜槽cad二维设计图纸进行三维数字空间模型的创建；三维数字空间模型创建的过程包括：提取溜槽的内壁作为几何边界条件，在溜槽的轴测图中，利用三维旋转对各图进行投影关系的旋转；在图纸上确定后继proe的绘图中心；把旋转好的溜槽cad二维图导入pro/enginee中，对不同视图面的线条进行3d设计，得到与现实中1:1比例的溜槽三维模型；将建好的模型转换为parasolid格式，然后导入到adams分析工具中进行动力学建模。
13、方案进一步是：所述通过软件仿真获取散料在溜槽中的实时运动状态信息，并与溜槽三维数字空间模型进行运动信息交互是：
14、一，采用dem和adams耦合的方式进行溜槽中下落散装物料的堆积建模；
15、二，采用pro/enginee对溜槽、钢丝绳进行三维建模，将建好的模型转换为parasolid格式，然后导入到adams分析工具中进行动力学建模；
16、三，在进行散装物料堆积建模时采用离散单元法，将溜槽的三维模型作为溜槽中的散装物料的边界条件，在dem软件中对溜槽中的散装物料进行建模。
17、方案进一步是：所述散装物料的堆积建模方法包括：
18、(1)首先建立溜槽的几何模型，根据溜槽的内壁与下落的散料有接触，提取溜槽的内壁为几何边界条件；
19、(2)根据溜槽内壁版的属性设置参数，采用离散单元法在流槽内生成散料颗粒；
20、(3)完成颗粒生成之后，利用离散元计算工具对物料进行求解计算，当平均不均衡力趋于0时停止计算，将此时求解的模型导出。
21、方案进一步是：所述利用离散元计算工具对物料进行求解计算中，将溜槽的运动速度作为输入变量，溜槽壁板压力为输出变量，同时开启dem和adams耦合计算服务，等待api程序调用进行数据交换；adams将溜槽的三个方向的运动信息通过api程序传递给dem模型中对应的溜槽几何体，几何体的位置变动导致颗粒受力发生变化，dem计算出当前散料的状态，以及对溜槽的作用力并回传给adams，不断重复这一过程，在每一刻掌握溜槽内散料的分布状态。
22、本专利技术的有益效果是：通过安装的位置传感器、角度传感器、速度传感器、加速度传感器实时监测溜槽的运动状态，将物理空间溜槽的几何参数以及运动参数映射到数字空间当中，依据颗粒参数生成溜槽内散料模拟颗粒，并将模拟颗粒的运动状态信息与三维溜槽模型的运动状态信息交互起来，从而实现溜槽落料过程数字建模，通过数字模型为落料数字化控制提供支持。
23、下面结合附图和实施例对本专利技术作一详细描述。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种装车溜槽落料过程数字建模方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的装车溜槽落料过程数字建模方法，其特征在于，所述流槽的散料模拟颗粒，是从预先设定的散料模拟颗粒存储库中选取的，所述散料模拟颗粒存储库是根据不同散料属性获取不同颗粒参数，并由不同颗粒参数形成颗粒立体形状数据，将不同颗粒参数形成颗粒立体形状数据存入形成带索引的散料模拟颗粒存储库，并将散料属性作为索引的关键字。
3.根据权利要求1或2所述的装车溜槽落料过程数字建模方法，其特征在于，所述颗粒参数包括颗粒的大小、质量、分布规律，其中的所述分布规律由散料性质决定。
4.根据权利要求1所述的装车溜槽落料过程数字建模方法，其特征在于，所述方法进一步包括：根据溜槽内壁板的属性设置壁板参数以及与进入流槽散料的关系参数。
5.根据权利要求4所述的装车溜槽落料过程数字建模方法，其特征在于，所述关系参数包括溜槽内壁板对应散料类型的摩擦，参数包含泊松比、剪切模量。
6.根据权利要求1所述的装车溜槽落料过程数字建模方法，其特征在于，所述溜槽三维数字空间模型的建立过
7.根据权利要求1所述的装车溜槽落料过程数字建模方法，其特征在于，所述通过软件仿真获取散料在溜槽中的实时运动状态信息，并与溜槽三维数字空间模型进行运动信息交互是：
8.根据权利要求7所述的装车溜槽落料过程数字建模方法，其特征在于，
9. 根据权利要求8所述的装车溜槽落料过程数字建模方法，其特征在于，所述利用离散元计算工具对物料进行求解计算中，将溜槽的运动速度作为输入变量，溜槽壁板压力为输出变量，同时开启DEM和Adams耦合计算服务，等待API程序调用进行数据交换； Adams 将溜槽的三个方向的运动信息通过API程序传递给DEM模型中对应的溜槽几何体，几何体的位置变动导致颗粒受力发生变化，DEM计算出当前散料的状态，以及对溜槽的作用力并回传给Adams，不断重复这一过程，在每一刻掌握溜槽内散料的分布状态。
...【技术特征摘要】
1.一种装车溜槽落料过程数字建模方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的装车溜槽落料过程数字建模方法，其特征在于，所述流槽的散料模拟颗粒，是从预先设定的散料模拟颗粒存储库中选取的，所述散料模拟颗粒存储库是根据不同散料属性获取不同颗粒参数，并由不同颗粒参数形成颗粒立体形状数据，将不同颗粒参数形成颗粒立体形状数据存入形成带索引的散料模拟颗粒存储库，并将散料属性作为索引的关键字。
3.根据权利要求1或2所述的装车溜槽落料过程数字建模方法，其特征在于，所述颗粒参数包括颗粒的大小、质量、分布规律，其中的所述分布规律由散料性质决定。
4.根据权利要求1所述的装车溜槽落料过程数字建模方法，其特征在于，所述方法进一步包括：根据溜槽内壁板的属性设置壁板参数以及与进入流槽散料的关系参数。
5.根据权利要求4所述的装车溜槽落料过程数字建模方法，其特征在于，所述关系参数包括溜槽内壁板对应散料类型的摩擦，参数包含泊松比、剪切模量。
6.根据权利要求1所述的装车溜槽落料过程数字建模方法，其特征在于，所述溜槽三维数字空间模型的建立过程包括：采用pro/enginee对溜槽进行三维建模，根据溜槽cad二维设计图纸进行三维数字空间模型的创建；三维数字空间...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖雅静，席启明，武徽，姚树楷，郭欣，闫艳，徐乔木，么世济，李旭，
申请(专利权)人：中煤科工智能储装技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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