截割参数对采煤机截齿受力影响研究

分析了采煤机截割实际情况，确定了截割半径、牵引速度、滚筒转速、煤层介质等截割影响参数；运用仿真和试验的方法研究了采煤机截齿在实际工况下作业时受力情况。仿真和试验结果表明：不同截割参数下，采煤机截齿截割力均呈现先增加后减小的趋势；不同截割参数下，截齿截割力峰值不同；采煤机截齿截割力试验值与仿真值基本一致，且最大相对误差为5%，试验验证仿真分析准确性，该研究为采煤机截齿受力特性的改善和疲劳寿命的提高提供借鉴。     

煤炭截割主要工作参数对截割阻抗的影响

煤炭截割时的截割阻抗 (切削力 )一直是采煤机结构设计的重要依据 ,以煤炭截割试验为基础 ,找出采煤机主要工作参数对截割阻抗的影响 ,为设计采煤机主要工作参数以及根据主要工作参数设计采煤机结构提供了一定的理论依据。     

截割参数对镐型截齿截割比能耗的影响

为了研究相关截割参数对截割比能耗的影响,基于直线截割试验装置,在不同截割角条件下,使用5种不同锥角的镐形截齿对一种砂岩进行截割试验,研究了相关角度参数对截割力和比能耗的影响;在截割角为55°时,使用锥角80°的截齿,在不同截割厚度和截线距条件下进行截割试验,探讨了截割厚度和截线距对截割力和截割比能耗的影响。试验结果表明,清理角对截割力和截割比能耗有显著的影响,当清理角过小时,截齿与岩石之间产生严重的摩擦使截割力明显较大,从而使截割比能耗较大。当清理角小于等于10°时,平均截割力随截齿锥角的增大呈线性增大,随前角的增大呈线性减小,此时截割比能耗明显小于清理角大于10°时的截割比能耗,但锥角和前角对截割比能耗未见明显的影响趋势。平均截割力随截割厚度和截线距的增大呈线性增大。截割比能耗随截割厚度的增大呈幂函数减小。截线距与截割厚度的比值存在一个最优值使截割比能耗最小,此时截割比能耗相对无截槽影响时约降低65.1%。截线距与截割厚度比值的最优值为2或3,且该比值不受截割厚度和截线距的影响。这些结论对镐型截齿工作角度的设计及采掘机械工作机构截齿布置有重要的指导意义。     

掘进机截割工作面的成型原理及检验方法

掘进机在工作时所能截割出的最大尺寸是设计掘进机的一个重要参数。根据掘进机截割工作原理及特性,应用建模软件构建实体模型,采用三维模型技术对掘进机截割断面进行计算,计算结果用来检验设计数据是否达到理想目标。     

基于Evans截割模型的镐型截齿峰值截割力的计算

为了能对镐型截齿在平面截割截槽对称条件下的峰值截割力进行较为准确的预测,基于Evans的截割模型,通过分析截割时齿头的锥形表面因岩石的夹制效应而接触应力分布有所不同,理论推导出了一个新的峰值截割力计算公式以及公式应满足的截割边界条件。相比现有其他截割力计算公式,除了考虑截齿半锥角θ、煤岩抗拉强度σt及齿岩之间摩擦因数f等参数的影响,且将煤岩的脆性指数m引入其中,计算结果与试验值更为接近。公式所应满足的截割边界条件,可用截深h和加载位置与相邻自由边界垂直距离s比值的最低限值smin/h表示,且值大小受截齿半锥角θ影响较小,而主要与煤岩脆性指数m有关,当m介于5~15时,smin/h介于2~3,符合既有试验所得结果。所得公式和结论可为进一步分析和推导镐型截齿在实际采掘条件下包含更多参数的峰值截割力提供理论基础和指导。     

采煤机截齿截割煤岩的实验研究

采用截割实验系统对采煤机截齿截割煤岩进行了模拟实验,得出了刀形、镐形两种截齿截割过程中有关参数的变化情况,为采煤机截齿的设计及使用提供了实验依据。     

测量掘进机截割头截齿空间角度的方法

为对截割头上截齿轴线的空间角度进行测量与控制,提出一种新的测量方法,可以测量截齿轴线上的两点空间坐标位置,通过坐标变换取得所需辅助平面上点的坐标,根据轴线上两点位置与辅助平面上的点的位置,可以通过解析方法得到截齿的空间角度,以此检验截齿空间角度的正确性。     

纵轴式掘进机截割头结构参数的选择

讨论了纵轴式掘进机截割头的结构参数对截割性能的影响，以及选择和设计这些参数时应注意的问题。     

镐型截齿截割煤岩过程的截割力研究

为探究镐型截齿截割煤岩过程中截割力的变化及其影响因素,以Evans镐型截齿直线截割力模型为基础,提出了镐型截齿旋转截割力模型;利用滚筒采煤机镐型截齿截割煤岩轨迹表达式,推导了镐型截齿截割过程中,截割角及截割厚度变化的表达式;在截割参数范围内,计算出镐型截齿截割角在截割过程中最大变化可达±4°;根据镐型截齿旋转截割力模型,在截割厚度一定的条件下,计算并分析截割力与截割角及半锥角的关系,得出当镐型截齿半锥角为36°时,截割力在截割过程中最大截割厚度前后能够保持平稳变化;将截割角及截割厚度变化计入截割过程中计算截割力,发现影响截割厚度主要因素的牵引速度对截割力影响最大,而角速度与截割半径对截割力的影响依次减小。所得公式与结论可为镐型截齿及采煤机的设计提供理论参考。     

镐型截齿截槽非对称的峰值截割力计算

为了能够对平面截割截槽非对称条件下镐型截齿垂直截割煤岩时的峰值截割力P_c'进行预测,基于截槽非对称模型,通过理论推导得到了截割孔半径r、截深h_1,h_2及煤岩左、右崩裂角Φ_1,Φ_2关系的一般表达式。提出了r相对截深h_1,h_2可忽略时截槽对称的峰值截割力P_c的新的计算公式;基于截槽非对称与截槽对称条件下的峰值截割力与表面接触半径的等效概念,即通过换算等效截深hequ,并利用截槽对称的峰值截割力P_c推导得出了截槽非对称的峰值截割力P_c'计算公式。所得到的截槽非对称(h_1h_2=h)的镐型截齿垂直截割的峰值截割力P_c',能够考虑截齿半锥角θ、煤岩抗拉强度σ_t、脆性指数m以及齿岩摩擦因数f等参数对其的影响;在保持h_2=h不变的条件下,得到P_c'与h_1/h_2的变化近似呈线性关系的结果。理论计算结果得到了试验结果的验证。     

切削中切削液的选用

针对机械加工 ,磨削加工、粗加工、精加工、低速切削、高速切削等各种加工方法以及难加工材料的加工特点 ,并且就切削液所起的不同作用—润滑、冷却、清洗、防锈等 ,讨论了在实践中如何选取切削液 ,以最大限度改善工件的表面质量、提高生产率、减少刀具磨损     

液压支架零部件的切割变形控制

针对液压支架零部件在切割时产生的各种热变形情况及异形件进行具体分析、找出原因,并总结出减小切割热变形的方法。     

离心泵切削节能与切削量优化

文章分析了水泵在使用中的能耗现状及相应的节能方法。在此基础上,以梯级泵站水泵消耗功率最小为目标函数,阐述了水泵切削技术在泵站节能中的应用原理。文章采用Visual Basic6.0开发了具有一定通用性的切削量优化软件,并给出了具体算例,从而达到快速实现水泵切削量的自动优化,并在生产实践中达到了准确调节的目的。     

Layer-by-layer cutting of rocks

To describe the process of cutting of geomaterials by a two-sided wedge, a rigid-plastic model is considered taking into account the influence the wedge speed has on the cutting force, shear plane orientation, and sizes of sheared pieces. __________ Translated from Fiziko-Tekhnicheskie Problemy Razrabotki Poleznykh Iskopaemykh, No. 2, pp. 36–45, March–April, 2006.     

Electric-discharge cutting of rocks

The test data are reported on rock cutting by the electric discharge with movable and stationary electrodes. The specific crushing energy is determined, the electrode system design is optimized, and the high-voltage impulse parameters selected for highly efficient fracture. The study results make the grounds to develop an electric-discharge cutter for rocks and concrete. __________ Translated from Fiziko-Tekhnicheskie Problemy Razrabotki Poleznykh Iskopaemykh, No. 2, pp. 70–77, March-April, 2008.     

掘进机截割头最佳截线间距的探讨

通过对掘进机截割头截线间距的分析 ,提出一种确定截线间距的新方法。