【摘要】：采用試驗(yàn)方法研究了盤形滾刀破巖時(shí)掘進(jìn)參數(shù)貫入度、切削速度和刀間距的選擇對(duì)破巖性能的影響.結(jié)果表明:貫入度、切削速度的增加,破巖力成比例增大;得到最優(yōu)貫入度為7.6 mm和最優(yōu)切削速度6 m/h,進(jìn)而確定刀盤轉(zhuǎn)速和最外徑線速度,推算TBM總推力和總轉(zhuǎn)矩.分析盤形滾刀切割巖石時(shí)的擠壓、剪切破壞過程,前方破碎區(qū)由于擠壓破壞形成粉盒區(qū);兩側(cè)的巖石受到滾刀浸入的擠壓作用,發(fā)生彈性變形,逐漸達(dá)到巖石的剪切強(qiáng)度極限,裂紋貫通碎裂.
【圖文】：

沂鋇母饗?力;位移信號(hào)的反饋用來控制伺服閥，形成一套閉環(huán)系統(tǒng)．試驗(yàn)用的滾刀均為天工刀具廠制造的17″盤型滾刀，為掘進(jìn)施工中最常用的滾刀;巖石的試樣尺寸為1500mm×800mm×500mm;由于巖石為脆性特性，在受力不均勻的情況下，容易脆裂，用混凝土澆灌試樣和底座之間的間隙，保證了巖石的整體性和切削環(huán)境的真實(shí)性;試樣安裝時(shí)，傾斜15°，保證了滾刀切割巖石貫入度逐漸增加，真實(shí)模擬全斷面掘進(jìn)機(jī)刀盤的螺旋線掘進(jìn)過程．圖1為滾刀在試驗(yàn)中各項(xiàng)受力示意圖，定義Fv為垂向力，F(xiàn)r為縱向力，F(xiàn)s為側(cè)向力．圖1雙刀破巖滾刀受力圖Fig．1Forcesbetweentwodisccutterswhencuttingrock1.2試驗(yàn)因素以貫入度p、切削速度v和刀間距s為3個(gè)自變量因素，，每個(gè)因素安排4個(gè)水平，設(shè)計(jì)一次正交試驗(yàn)．試驗(yàn)中其他因素一致，如巖石的材料不變．正常破碎過程中，盤形滾刀因長期工作刀刃部分磨損失去破巖能力而更換，因此以切削過程中盤形滾刀所受到的平均切削力為試驗(yàn)指標(biāo)比較適宜．因此，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析時(shí)，以平均垂向力、縱向力和側(cè)向力為分析試驗(yàn)指標(biāo)．試驗(yàn)的各個(gè)因素和水平如表2所示．表2試驗(yàn)因素水平表Table2Tableofimpactfactorsinthetest因素水平1234貫入度p/mm2.55.17.610.1切速v/(m·s－1)0.751.001.251.50刀間距s/mm76767676比能(s/p)30.414.9107.52結(jié)果與討論2.1破巖過程受力分析垂向液壓加載油缸的加載過程為伺服漸進(jìn)加載，縱向推進(jìn)的最大速度為1.5m/s，試樣長度為1.5m，最大速度下1s即可完成巖石試樣的破巖過程，如圖2所示．因此，恒定貫入度切割時(shí)，需預(yù)先把垂直油缸下降至恒定的切深位置．本試驗(yàn)為雙滾刀切割，由圖3可以看出，1#滾刀浸入巖石即t=4.02s時(shí)，刀具的受力由空載變?yōu)樨?fù)載，會(huì)產(chǎn)生沖?

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2573104