拖拉机田间作业时,不同田地的地头环境存在差异,为了提高无人驾驶拖拉机在不同田地的适应能力,解决无人驾驶拖拉机在有限的转弯空间内,以尽量少的前进后退次数完成符合作业幅宽要求的掉头问题。以后轮驱动前轮导向的拖拉机为研究对象,依据阿克曼转角几何原理,通过对拖拉机车身几何关系的分析建立运动方程。考虑转弯空间限制和作业幅宽要求,以前进、后退交替次数和作业幅宽误差为评判基准,基于Matlab编写了包括搜寻和寻优的转弯路径算法。可以规划出拖拉机地头转弯路径,作业幅宽误差可以保证在合理范围内,结果表明建立的运动方程和算法可行。

管道在能源的运输方面具有重要的作用,其安全、合理、稳定的运行具有重要的意义。以DN250~350 mm的油气管道为主要应用场景,设计了一种以丝杆螺母变径机构达到自适应目的的履带式管道巡检修复机器人。该履带式管道巡检修复机器人分为驱动单元、检测单元、连接单元和隔离修复单元。通过几何分析研究管道几何约束对弯管通过性的影响可知,当该机器人组成单元的长度小于452.88 mm时,从几何约束角度分析可以通过弯管;运用坐标转化法对机器人运行过程进行了运动状态分析,研究该管道机器人的运动特性,得到该机器人的速度方程。由分析可知,履带式机器人采用3履带差速特性的方式通过弯管时运动更加平稳。采用仿真分析的方式,验证了其对弯曲管道形态的通过性。该研究可为油气管道的稳定巡检、应急安防与处理处置提供参考。

为探究改变叶顶间隙对矿用对旋式轴流风机气动噪声的影响，建立不同叶顶间隙的风机三维模型，并结合风机性能试验验证模型的正确性。利用Fluent对风机进行定常模拟、非定常模拟和噪声预估，分析了声功率级和声压级随叶顶间隙的变化情况。结果表明:叶根与轮毂交界处、叶顶间隙处和相邻两叶片中间部位的声功率级随间隙的增加而增大，且叶顶处吸力面声功率级高于压力面。不同间隙下风机的A级声压值总体上呈先急剧下降后上升再逐渐下降的趋势，间隙变大后，风机在各监测点处的A级声压值随之增大。与高频处相比，间隙对中低频处的A级声压值影响更加显著。

为了提高回转柔性铰链的平移刚度和回转角度,将直梁与曲面弧形板相结合,形成柔性铰链的变形体,进行了双层回转柔性铰链的设计。基于固定-导向梁的伪刚体模型和串并联弹簧的刚度等效方法,建立了铰链的回转刚度模型。同时,基于伪刚体法建立了柔性铰链的径向平移刚度模型;利用ANSYS软件建立了有限元仿真模型,与理论模型进行了比较,误差约为7%和3%,证明了刚度模型的正确性。通过回转刚度和平移刚度分析,得到所设计的柔性铰链静力学性能,其径向刚度为2N/mm,可回转角度为30°。

为了提高矿井水排放系统的安全运行和稳定工作,针对一种阀瓣与阀杆式止回阀,建立了流固耦合数学模型,通过ANSYS分析软件数值计算不同开度下的流阻系数、内部流场以及止回阀应力应变情况。结果表明：流阻系数随着相对开度的增大而递减,且变化趋势为先剧烈递减后较为平缓。随着相对开度的增加,平均压力快速地降低且在相对开度为50%以后逐渐趋于平稳,而平均速度在相对开度37.5%以后发生快速增加的趋势。经过止回阀后的流场平均压力始终保持稳定趋势,这说明本设计的止回阀对压力波动的控制具有明显的效果。阀瓣和阀杆的等效应力主要出现在阀瓣与阀杆的连接处以及阀杆与阀体的接触处,最大的变形量主要出现在阀瓣靠近止回阀出口处。在最大应力处进行加强处理避免应力集中,可以提高止回阀的使用寿命。

介绍了液压直线激振系统的工作原理，概述了液压直线激振系统的参数设计计算方法，分析了流量参数、压力参数、功率参数及蓄能器容积参数与振动参数之间的数学关系，指出了降低参振质量、采取合适的工作点振动、加装蓄能器等措施可使液压激振系统节能降耗。

研究了液压波动的机制，构建了激波器-液压管激振系统，研究液压管道振动的控制规律。通过变频器变频控制激波器的启闭，使液压管产生周期性的振动。建立由液压泵站、激振液压缸、连接管路、激波器驱动电机、激波器组成激振试验系统，采集管道不同测点处的振动信号进行分析，得出管道振动的规律。实验结果表明：在相同的激振频率条件下，管路的激振频率随系统压力的增大而减小；在频率和压力一定时，管路上不同点处其振动的波形相同，几乎不存在相位差，但不同点处振幅大小不一致，靠近液压缸的管道振动比靠近激波器的管道振动剧烈一些。

针对大同矿区6m厚煤层和“两硬＂煤层条件，建立了支架与工作面围岩的力学关系模型，依据12号煤层其他工作面现场经验、矿山压力显现监测和相应的计算公式，确立了支架的工作阻力。为保证支架的支护强度，对支架支撑能力和支撑顶板比压进行了计算。基于三维建模软件SolidWorks和分析软件COSMOS建立了液压支架虚拟样机并进行了动态仿真分析，对支架双扭线进行了优化，对切顶力与采高关系和支护强度与采高的关系进行了分析。结果表明：支架的切顶力达到7222．8～8235．95kN时，支架具有良好的切顶效果和支护效果；支架的梁端距在52．077～63．29813m间变化较好；支护强度达到1．26～1．36MPa时，支撑效率较高。

介绍了一种集牵引、制动和排绳机构于一体的液压绞车，绞车的速度可以实时的根据载荷的变化而进行调整，且绞车的速度和排绳的速度也可以用液压控制系统进行实时的协调，从而保证绞车在牵引过程中避免乱绳、咬绳和断绳的情况，提高煤矿的安全生产效率。

首先对常见的制动系统进行了分析,并论述了液压调速制动系统的特点,同时对某矿液压调速制动系统存在的问题进行了分析.在理论分析、试验研究的基础上,提出了能够满足机械设备的起动、制动要求以及在线协调运行的集机、电、液为一体化的新型液压调速制动系统,并在生产实际中得到应用.图5,参7.