【摘要】：截割頭是掘進(jìn)機(jī)直接實(shí)現(xiàn)截割功能的關(guān)鍵部件,其設(shè)計(jì)在一定程度上直接決定了整機(jī)的性能。采用混凝土制作煤巖,對(duì)自制煤巖進(jìn)行單軸壓縮試驗(yàn),確定其抗壓強(qiáng)度和彈性模量。針對(duì)掘進(jìn)機(jī)截割煤巖過(guò)程的復(fù)雜性,以部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)截割頭為研究對(duì)象,基于單軸壓縮試驗(yàn)所確定的物理參數(shù),利用動(dòng)力學(xué)有限元軟件LS-DYNA建立截割頭截割煤巖過(guò)程仿真模型,探討了截齒切削角和旋轉(zhuǎn)角對(duì)截割載荷、載荷波動(dòng)和截割比能耗的影響規(guī)律。由仿真結(jié)果可知,當(dāng)截齒的切削角在48°~50°范圍,旋轉(zhuǎn)角在12°~16°范圍時(shí),截割頭的截割能力較佳;將由試驗(yàn)確定的自制煤巖截割力矩時(shí)域曲線(xiàn)與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了所建立的仿真模型的正確性。上述研究為部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)截割頭截割性能的改善提供了理論基礎(chǔ),同時(shí)為其他類(lèi)型截割或切削問(wèn)題的研究提供了理論借鑒。
[Abstract]:Cutting head is the key component of roadheader to realize cutting function directly, and its design directly determines the performance of the whole machine to a certain extent. The uniaxial compression test of self-made coal and rock is carried out to determine the compressive strength and elastic modulus of coal and rock made of concrete. In view of the complexity of cutting coal and rock process of roadheader, taking the cutting head of partial section roadheader as the research object, based on the physical parameters determined by uniaxial compression test, the simulation model of cutting coal and rock process of cutting head is established by using dynamic finite element software LS-DYNA, and the influence of cutting angle and rotation angle on cutting load, load fluctuation and cutting specific energy consumption is discussed. The simulation results show that the cutting ability of the cutting head is better when the cutting angle is in the range of 48 擄~ 50 擄and the rotation angle is in the range of 12 擄~ 16 擄. The time domain curve of cutting torque of self-made coal and rock determined by the experiment is compared with the simulation results, and the correctness of the simulation model is verified. The above research provides a theoretical basis for the improvement of cutting performance of cutting head of partial section roadheader, and provides a theoretical reference for the study of other types of cutting or cutting problems.
【作者單位】： 燕山大學(xué)河北省重型機(jī)械流體動(dòng)力傳輸與控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;燕山大學(xué)先進(jìn)鍛壓成形技術(shù)與科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;江蘇徐州工程機(jī)械研究院;
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題資助項(xiàng)目(2016YFC0802901)
【分類(lèi)號(hào)】：TD421.5

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