基于LAN的悬臂式掘进机数字化设计集成系统与关键技术

摘要

目前，国内悬臂式掘进机的研发设计主要依靠参考国外先进煤机装备企业的已有产品进行模仿及类比设计，以及依靠在此过程中积累的经验进行自主开发，特别是对于中小企业来说，研发新品的能力较弱。由于掘进机的工作环境恶劣、结构复杂、零件众多，从客观上造成了产品研发的困难，因此亟待开发新的研究手段解决产品设计中的种种问题。
　　面向煤矿机械的现代化设计发展趋势，针对悬臂式掘进机生产企业开发周期长、研发成本高的现状，围绕对掘进机数字化设计系统的需求，基于ASP、ASP.NET平台以及前人的研究成果，运用多种软件开发技术研究基于LAN的悬臂式掘进机数字化设计系统。设计系统涵盖了悬臂式掘进机设计过程中的多个重要环节，包括选型设计、CAD参数化建模、CAE参数化分析以及在设计过程中所需要的知识资源等，初步实现了悬臂式掘进机的数字化设计，有效提高了研发效率。本文的主要研究内容和特色如下：
　　（1）通过对数字化设计集成方法的研究，结合企业的实际需求，提出了集成系统的总体设计框架和实施流程，确定了系统的总体设计方案以及系统开发环境。对设计系统所集成的主要功能及理论进行了阐述，包括已有的研究成果以及需要开发的主要功能，并对这些功能进行了实例展示，完成了系统的总体设计和功能定位。
　　（2）提出了基于LAN的悬臂式掘进机在线选型子系统的解决方案，基于MATLAB的功能和接口，利用COM组件技术，实现了通过实例和模型两种手段确定掘进机总体技术参数的功能。
　　（3）提出了基于LAN的掘进机知识资源子系统解决方案，深入研究和收集了掘进机的相关知识资源，基于ASP技术、数据库技术建立了较为完整的掘进机知识资源服务子系统，实现了设计人员对设计资源的实时查询和浏览功能。
　　（4）提出了系统测试的解决方案，利用黑盒以及白盒的测试方法，对设计系统所有的功能以及人机交互进行了测试，保证了系统运行的可靠性和稳定性。
　　最终建立的基于LAN的悬臂式掘进机数字化设计系统，成功的应用到了某企业的掘进机设计过程中，可以使设计人员利用现代设计方法快速解决掘进机设计过程中的选型、CAD参数化建模、CAE参数化分析等实际问题，同时可以为设计人员提供较为全面的掘进机知识资源查询和在线浏览，对于提高设计研发的效率有重要的实际意义。