基于EDEM的煤炭采制样初采器仿真模拟与分析
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第２期
煤质技术
２０１５ 年 ３ 月
基于 ＥＤＥＭ 的煤炭采制样初采器仿真模拟与分析
沈 宏 明１，２
（１．煤炭科学技术研究院有限公司 检测分院，北京 １０００１３； ２．煤 炭 资 源 高 效 开 采 与 洁 净 利 用 国 家 重 点 实 验 室 ， 北 京 １０００１３）
摘 要：采用商业离散元软件 ＥＤＥＭ 对初采器进 行 离 散 元 模 拟 以 寻 找 初 采 器 的 最 佳 设 计 型 式 和 参 数，分析了初采器采样全过程中煤粒的运动轨迹及初采器所受煤流冲击作用力。通过对煤流粒子运 动的研究，对初采器所受的扭矩及冲击力进行分析。分析结果表明：煤流对采样器的冲击力瞬时最 大 值 为 ４ １５４．２ Ｎ， 由 煤 流 引 起 的 采 样 头 的 附 加 扭 矩 最 大 值 为 ４５．１ Ｎｍ； 由 于 煤 流 引 起 的 采 样 头 力 学响应较小，在设计采样头受力时，可着重考虑其由于其惯性在转动过程中产生的力学响应。 关 键 词 ： 煤 炭 采 制 样 ； 初 采 器 ； 离 散 元 ；ＥＤＥＭ； 粒 子 ； 仿 真 模 拟 中图分类号：ＴＱ５３１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００７－７６７７ （２０１５）０２－００２８－０３
３ ＥＤＥＭ 计算模型
ＥＤＥＭ 计算模 型 又 称 Ｈｅｒｔｚ－ Ｍｉｎｄｌｉｎ 无 ２ 的 两 球 形 颗 粒 发
生弹性接触，法向重叠量为α 的计算公式为：
→
→
α ＝ Ｒ１ ＋Ｒ２ － ｒ１－ｒ２
→→
式中，ｒ１，ｒ２ 是两颗粒球心位置矢量。
颗粒间的接触面为圆形，接触半径ａ 为：
在国内，机械化采制样是随着煤炭开采机械化 的不断推进、大容量电厂的建设及大批煤码头建设 而迅速发展起来的一种新兴产业。机械化采制样系 统得到了 长 足 发 展， 对 其 进 行 的 相 关 研 究 也 有 很 多，包括分析国标 ＧＢ４７５的新旧版本 （２００８版与 １９９６版） 的 差 异、 比 较 国 际 上 不 同 煤 炭 采 制 样 标 准的差别及对机械化采样设备性能的评定进行广泛 的 研 究 。 ［１，２］
ａ ＝ 槡αＲ＊
式中，Ｒ＊ 为等效粒子半径，可由下式 （１） 求出：
１ Ｒ＊
＝
１ Ｒ１
＋Ｒ１２
颗粒间法向力 Ｆｎ 可由式 （２） 求得。
（１）
Ｆｎ
＝
４Ｅ＊ ３
（Ｒ＊
） α １／２ ３／２
（２）
式 （２） 中，Ｅ＊ 为等效弹性模量，由下式求出：
１ Ｅ＊
＝
１－ν２１ Ｅ１
＋１Ｅ－２ν２２
（３）
式 （３） 中，Ｅ１，ｖ１；Ｅ２，ｖ２ 分 别 为 颗 粒 １ 和 颗 粒
［１］ 胡 珺．今年能源 消 费 结 构 将 进 一 步 优 化 ［Ｎ］． 中
波动较小、样品重量较少、粒度不大时，破碎和缩 分级数可以减少甚至只布置一级。
其他如 破 碎 机 的 出 料 粒 度、 系 统 的 缩 分 比 配 置 、 溜 管 堵 塞 、 信 息 系 统 集 成 等 技 术 问 题 ，也 需 要 设计、研究，采用目前皮带中部采制样系统成熟的
研制胶带端部采制样系统对完善移动煤流采制
空间，工 艺 流 程 设 计 需 要 根 据 平 面 尺 寸、 空 间 高
样系统及煤炭机械化采制样系统具有重要意义。
度、初级煤样重量、煤种粒度等参数综合决定，可 以选择围绕单斗提升机、倾斜皮带组合的采制样方
参考文献：
案或简易联合破碎缩分机方案。当煤质稳定、品质
单斗提升机等关键单元设备的具体研究，完成系统
调速功能，能自动调整不同位置的运行速度。
的基础技术储备工作。根据生产矿井的实际需求、
４．３ 制 样 环 节 工 艺 设 计
煤质粒度分布情况和品质波动性，可在空间条件允
受输煤皮带落流位置的限制，制样设备一般都
许的矿井选择典型粒度的煤流实施。
布置在具有合适高度并且离开输煤胶带一定距离的
２的弹性模量和泊松比 。 ［５］
４ ＥＤＥＭ 计算结果
经过计算得出采样头各个不同时期与煤粒的相 互作用及响应，各个时期的煤粒分布及采样头位置 如图３所示，可以清楚地看到在采样头采样的不同 阶段，煤粒的分布情况及上扬状态。
图 ３ 不 同 时 期 的 截 图
５ 计 算 结 果 分 析
通过 ＥＤＥＭ 后 处 理 导 出 计 算 数 据， 导 入 绘 图 分析软件 Ｔｅｃｐｌｏｔ后， 得 出 了 采 样 头 粒 子 碰 撞 数、 采样头所受瞬时最大扭矩及采样头所受瞬时侧向力 等关键数据。采样头粒子碰撞数如图４所示。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｆｉｎｄ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｄｅｓｉｇｎ ｐａｔｔｅｒｎ ａｎｄ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｆｏｒ ｓａｍｐｌｅｒ，ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ＥＤＥＭ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｃｏａｌ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ａｎｄ ｉｍｐａｃｔ ｆｏｒｃｅ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｃｏａｌ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｔｏ ｓａｍｐｌｅｒ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｖｉａ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｆｏｒ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ，ｔｈｅ ｔｏｒｑｕｅ ａｎｄ ｉｍｐａｃｔ ｆｏｒｃｅ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ，ｔｈｅ ｉｎｓｔａｎｔ ｍａｘｉｍｕｍ ｉｍｐａｃｔ ｆｏｒｃｅ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｃｏａｌ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｗａｓ ４１５４．２ Ｎ，ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ ｔｏｒｑｕｅ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｃｏａｌ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｗａｓ ４５． １Ｎｍ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｏｒｃｅ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｃｏａｌ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｗａｓ ｓｍａｌｌ．Ｔｈｅｎ，ｉｎｅｒｔｉａ ｉｎ ｔｈｅ ｒｏｔａｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｏｕｌｄ ｂｅ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｆａｃｔｏｒ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｔｒｅｓ－ｓｔｒａｉｎ ｏｆ ｓａｍｐｉｎｇ ｈｅａｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌ ｓａｍｐｌｅｒ；ｓａｍｐｌｅｒ；ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ；ＥＤＥＭ；ｐａｒｔｉｃｌｅ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
图 ４ 采 样 头 粒 子 碰 撞 数
由图４可以看出每次采样粒子碰撞数都会大幅 上 升 ， 最 高 到 ６８３ 个 粒 子 碰 撞 。
采样头受粒子碰撞后，所受瞬时最大扭矩如图 ２９
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煤质技术
２０１５ 年 ３ 月
５ 所 示 ， 其 中 最 大 瞬 时 扭 矩 为 ４５．１ Ｎｍ。
４５．１ Ｎｍ，最大粒子 碰 撞 数 为 ６８３。 综 合 考 虑， 由 于煤流引起的采样头力学响应较小，在设计采样头 受力时，可以着重考虑其由于惯性在转动过程中产 生的扭矩。
但针对采制样相关的离散元粒子分析还未有涉 足，以下将离散元粒子仿真引入到煤炭采制样系统 研究中，使用 ＥＤＥＭ 软 件 对 初 采 器 采 样 过 程 进 行 离散元仿真，对初采器在大量煤流粒子作用下的响 应进行研究。得到了初采器在煤流作用下的受力情
２８
况及其与煤流相互作用后煤流的运动情况。
１ 初 采 器 模 型
图 １ 初 级 采 样 器 三 维 模 型
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２０１５ 年 ３ 月
初采器的设计计算与胶带和采制样的相关参数
关系密切 ，算例胶带与采制样的相关参数见表１。
胶 带 宽 度／ｍ ２
煤 流 粒 度／ｍｍ ４０
表 １ 采 制 样 系 统 相 关 参 数
煤流流量／ｔ·ｈ－１ 初采器中心半径／ｍ
［２］ 孙 刚，方全 国， 郑 凤 轩， 等． 煤 炭 采 样 重 要 理 论 问题 ［Ｊ］．煤炭学报，２０１３，３８ （７）：１２８３－１２８６．
［３］ 李洪昌，李耀 明，唐 忠，等．基 于 ＥＤＥＭ 的 振 动 筛分数 值 模 拟 与 分 析 ［Ｊ］． 农 业 工 程 学 报，２０１１， ２７ （５）：１１７－１２１．
［４］ 刘金国．宽胶 带 大 流 量 移 动 煤 流 自 动 化 采 制 样 技 术 ［Ｊ］．煤炭学报，２００８ （６）：６９０－６９３．
［５］ 王 国 强， 郝 万 军， 王 继 新． 离 散 单 元 法 及 其 在 ＥＤＥＭ 上的 实 践 ［Ｍ］． 西 安： 西 北 工 业 大 学 出 版 社 ，２０１０．
櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥
（上 接 第 １８ 页 ）
统，初采器取样的性能要求、缩分工艺参数计算已
（１） 具有防止样 品 洒 落 的 结 构； （２） 不 能 混
经成熟，目前需要先期完善移动斗式初级采样器、
样；（３） 具有防止料斗坠落的技术措施；（４） 分段
初级采 样 器 安 装 在 输 煤 胶 带 中 段， 系 统 工 作室，初级采样器接受计算机控制系统的指令， 实 现 对 主 胶 带 输 送 机 上 煤 流 进 行 全 断 面 采 样 。 ［４］ 本文采用目前主流的胶带机械化采样系统为例， 提取其中初 采 器 为 研 究 对 象， 三 维 模 型 如 图 １ 所示，初采器 横 架 在 胶 带 上， 通 过 电 机 带 动 采 样头旋转采样。
参考文献：
图 ５ 采 样 头 所 受 瞬 时 最 大 扭 矩
采样头受粒子碰撞后，所受瞬时最大侧向力如 图６ 所 示 ， 其 中 最 大 瞬 时 最 大 侧 向 力 为４ １５４．２ Ｎ。
图 ６ 采 样 头 所 受 瞬 时 侧 向 力
［１］ 刘金国．煤矿 装 车 站 火 车 移 动 机 械 化 采 制 样 系 统 的 开发及应用 ［Ｊ］．煤，２００７ （８）：６－７．
６ 结 论
煤质技术
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基于 ＥＤＥＭ 的煤炭采制样初采器仿真模拟与分析
沈 宏 明１，２
（１．煤炭科学技术研究院有限公司 检测分院，北京 １０００１３； ２．煤 炭 资 源 高 效 开 采 与 洁 净 利 用 国 家 重 点 实 验 室 ， 北 京 １０００１３）
摘 要：采用商业离散元软件 ＥＤＥＭ 对初采器进 行 离 散 元 模 拟 以 寻 找 初 采 器 的 最 佳 设 计 型 式 和 参 数，分析了初采器采样全过程中煤粒的运动轨迹及初采器所受煤流冲击作用力。通过对煤流粒子运 动的研究，对初采器所受的扭矩及冲击力进行分析。分析结果表明：煤流对采样器的冲击力瞬时最 大 值 为 ４ １５４．２ Ｎ， 由 煤 流 引 起 的 采 样 头 的 附 加 扭 矩 最 大 值 为 ４５．１ Ｎｍ； 由 于 煤 流 引 起 的 采 样 头 力 学响应较小，在设计采样头受力时，可着重考虑其由于其惯性在转动过程中产生的力学响应。 关 键 词 ： 煤 炭 采 制 样 ； 初 采 器 ； 离 散 元 ；ＥＤＥＭ； 粒 子 ； 仿 真 模 拟 中图分类号：ＴＱ５３１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００７－７６７７ （２０１５）０２－００２８－０３
３ ＥＤＥＭ 计算模型
ＥＤＥＭ 计算模 型 又 称 Ｈｅｒｔｚ－ Ｍｉｎｄｌｉｎ 无 ２ 的 两 球 形 颗 粒 发
生弹性接触，法向重叠量为α 的计算公式为：
→
→
α ＝ Ｒ１ ＋Ｒ２ － ｒ１－ｒ２
→→
式中，ｒ１，ｒ２ 是两颗粒球心位置矢量。
颗粒间的接触面为圆形，接触半径ａ 为：
在国内，机械化采制样是随着煤炭开采机械化 的不断推进、大容量电厂的建设及大批煤码头建设 而迅速发展起来的一种新兴产业。机械化采制样系 统得到了 长 足 发 展， 对 其 进 行 的 相 关 研 究 也 有 很 多，包括分析国标 ＧＢ４７５的新旧版本 （２００８版与 １９９６版） 的 差 异、 比 较 国 际 上 不 同 煤 炭 采 制 样 标 准的差别及对机械化采样设备性能的评定进行广泛 的 研 究 。 ［１，２］
ａ ＝ 槡αＲ＊
式中，Ｒ＊ 为等效粒子半径，可由下式 （１） 求出：
１ Ｒ＊
＝
１ Ｒ１
＋Ｒ１２
颗粒间法向力 Ｆｎ 可由式 （２） 求得。
（１）
Ｆｎ
＝
４Ｅ＊ ３
（Ｒ＊
） α １／２ ３／２
（２）
式 （２） 中，Ｅ＊ 为等效弹性模量，由下式求出：
１ Ｅ＊
＝
１－ν２１ Ｅ１
＋１Ｅ－２ν２２
（３）
式 （３） 中，Ｅ１，ｖ１；Ｅ２，ｖ２ 分 别 为 颗 粒 １ 和 颗 粒
［１］ 胡 珺．今年能源 消 费 结 构 将 进 一 步 优 化 ［Ｎ］． 中
波动较小、样品重量较少、粒度不大时，破碎和缩 分级数可以减少甚至只布置一级。
其他如 破 碎 机 的 出 料 粒 度、 系 统 的 缩 分 比 配 置 、 溜 管 堵 塞 、 信 息 系 统 集 成 等 技 术 问 题 ，也 需 要 设计、研究，采用目前皮带中部采制样系统成熟的
研制胶带端部采制样系统对完善移动煤流采制
空间，工 艺 流 程 设 计 需 要 根 据 平 面 尺 寸、 空 间 高
样系统及煤炭机械化采制样系统具有重要意义。
度、初级煤样重量、煤种粒度等参数综合决定，可 以选择围绕单斗提升机、倾斜皮带组合的采制样方
参考文献：
案或简易联合破碎缩分机方案。当煤质稳定、品质
单斗提升机等关键单元设备的具体研究，完成系统
调速功能，能自动调整不同位置的运行速度。
的基础技术储备工作。根据生产矿井的实际需求、
４．３ 制 样 环 节 工 艺 设 计
煤质粒度分布情况和品质波动性，可在空间条件允
受输煤皮带落流位置的限制，制样设备一般都
许的矿井选择典型粒度的煤流实施。
布置在具有合适高度并且离开输煤胶带一定距离的
２的弹性模量和泊松比 。 ［５］
４ ＥＤＥＭ 计算结果
经过计算得出采样头各个不同时期与煤粒的相 互作用及响应，各个时期的煤粒分布及采样头位置 如图３所示，可以清楚地看到在采样头采样的不同 阶段，煤粒的分布情况及上扬状态。
图 ３ 不 同 时 期 的 截 图
５ 计 算 结 果 分 析
通过 ＥＤＥＭ 后 处 理 导 出 计 算 数 据， 导 入 绘 图 分析软件 Ｔｅｃｐｌｏｔ后， 得 出 了 采 样 头 粒 子 碰 撞 数、 采样头所受瞬时最大扭矩及采样头所受瞬时侧向力 等关键数据。采样头粒子碰撞数如图４所示。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｆｉｎｄ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｄｅｓｉｇｎ ｐａｔｔｅｒｎ ａｎｄ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｆｏｒ ｓａｍｐｌｅｒ，ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ＥＤＥＭ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｃｏａｌ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ａｎｄ ｉｍｐａｃｔ ｆｏｒｃｅ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｃｏａｌ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｔｏ ｓａｍｐｌｅｒ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｖｉａ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｆｏｒ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ，ｔｈｅ ｔｏｒｑｕｅ ａｎｄ ｉｍｐａｃｔ ｆｏｒｃｅ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ，ｔｈｅ ｉｎｓｔａｎｔ ｍａｘｉｍｕｍ ｉｍｐａｃｔ ｆｏｒｃｅ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｃｏａｌ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｗａｓ ４１５４．２ Ｎ，ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ ｔｏｒｑｕｅ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｃｏａｌ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｗａｓ ４５． １Ｎｍ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｆｏｒｃｅ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｃｏａｌ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｗａｓ ｓｍａｌｌ．Ｔｈｅｎ，ｉｎｅｒｔｉａ ｉｎ ｔｈｅ ｒｏｔａｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｏｕｌｄ ｂｅ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｆａｃｔｏｒ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｔｒｅｓ－ｓｔｒａｉｎ ｏｆ ｓａｍｐｉｎｇ ｈｅａｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌ ｓａｍｐｌｅｒ；ｓａｍｐｌｅｒ；ｄｉｓｃｒｅｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ；ＥＤＥＭ；ｐａｒｔｉｃｌｅ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
图 ４ 采 样 头 粒 子 碰 撞 数
由图４可以看出每次采样粒子碰撞数都会大幅 上 升 ， 最 高 到 ６８３ 个 粒 子 碰 撞 。
采样头受粒子碰撞后，所受瞬时最大扭矩如图 ２９
第２期
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２０１５ 年 ３ 月
５ 所 示 ， 其 中 最 大 瞬 时 扭 矩 为 ４５．１ Ｎｍ。
４５．１ Ｎｍ，最大粒子 碰 撞 数 为 ６８３。 综 合 考 虑， 由 于煤流引起的采样头力学响应较小，在设计采样头 受力时，可以着重考虑其由于惯性在转动过程中产 生的扭矩。
但针对采制样相关的离散元粒子分析还未有涉 足，以下将离散元粒子仿真引入到煤炭采制样系统 研究中，使用 ＥＤＥＭ 软 件 对 初 采 器 采 样 过 程 进 行 离散元仿真，对初采器在大量煤流粒子作用下的响 应进行研究。得到了初采器在煤流作用下的受力情
２８
况及其与煤流相互作用后煤流的运动情况。
１ 初 采 器 模 型
图 １ 初 级 采 样 器 三 维 模 型
第２期
煤质技术
２０１５ 年 ３ 月
初采器的设计计算与胶带和采制样的相关参数
关系密切 ，算例胶带与采制样的相关参数见表１。
胶 带 宽 度／ｍ ２
煤 流 粒 度／ｍｍ ４０
表 １ 采 制 样 系 统 相 关 参 数
煤流流量／ｔ·ｈ－１ 初采器中心半径／ｍ
［２］ 孙 刚，方全 国， 郑 凤 轩， 等． 煤 炭 采 样 重 要 理 论 问题 ［Ｊ］．煤炭学报，２０１３，３８ （７）：１２８３－１２８６．
［３］ 李洪昌，李耀 明，唐 忠，等．基 于 ＥＤＥＭ 的 振 动 筛分数 值 模 拟 与 分 析 ［Ｊ］． 农 业 工 程 学 报，２０１１， ２７ （５）：１１７－１２１．
［４］ 刘金国．宽胶 带 大 流 量 移 动 煤 流 自 动 化 采 制 样 技 术 ［Ｊ］．煤炭学报，２００８ （６）：６９０－６９３．
［５］ 王 国 强， 郝 万 军， 王 继 新． 离 散 单 元 法 及 其 在 ＥＤＥＭ 上的 实 践 ［Ｍ］． 西 安： 西 北 工 业 大 学 出 版 社 ，２０１０．
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（上 接 第 １８ 页 ）
统，初采器取样的性能要求、缩分工艺参数计算已
（１） 具有防止样 品 洒 落 的 结 构； （２） 不 能 混
经成熟，目前需要先期完善移动斗式初级采样器、
样；（３） 具有防止料斗坠落的技术措施；（４） 分段
初级采 样 器 安 装 在 输 煤 胶 带 中 段， 系 统 工 作室，初级采样器接受计算机控制系统的指令， 实 现 对 主 胶 带 输 送 机 上 煤 流 进 行 全 断 面 采 样 。 ［４］ 本文采用目前主流的胶带机械化采样系统为例， 提取其中初 采 器 为 研 究 对 象， 三 维 模 型 如 图 １ 所示，初采器 横 架 在 胶 带 上， 通 过 电 机 带 动 采 样头旋转采样。
参考文献：
图 ５ 采 样 头 所 受 瞬 时 最 大 扭 矩
采样头受粒子碰撞后，所受瞬时最大侧向力如 图６ 所 示 ， 其 中 最 大 瞬 时 最 大 侧 向 力 为４ １５４．２ Ｎ。
图 ６ 采 样 头 所 受 瞬 时 侧 向 力
［１］ 刘金国．煤矿 装 车 站 火 车 移 动 机 械 化 采 制 样 系 统 的 开发及应用 ［Ｊ］．煤，２００７ （８）：６－７．
６ 结 论
