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《縱軸式掘進機截割頭運動參數(shù)對截割載荷的影響分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、縱軸式掘進機截割頭運動參數(shù)對截割載荷的影響分析AnalysisoftheInfluenceofKinematicsParametersofLongitudinalCuttingHeadofRoadheaderontheCuttingLoad郝建生HAOjian-sheng(中煤科工集團太原研究院，太原030006)(TaiyuanResearchInstituteofChinaCoalTechnology&EngineeringGroup,Taiyuan030006,China)摘要院對影響縱軸式掘進機截割載荷的運動參數(shù)進行
2、了分析，在ANSYS中建立了縱軸式掘進機截割頭截割煤巖的有限元模型，并基于LS-DYNA對其截割過程進行了仿真分析，獲得了截割載荷隨時間的動態(tài)變化曲線。針對截割過程中對截割載荷影響較大的運動參數(shù)，包括截割頭鉆進速度、擺動速度和轉(zhuǎn)速等對截割載荷的影響進行了比較分析。仿真結(jié)果表明，截割載荷隨截割頭鉆進和擺動速度的增大而增加，隨截割頭轉(zhuǎn)速的增大有所降低。分析結(jié)果為合理選取截割頭運動參數(shù)及提高截割頭的截割性能提供了理論依據(jù)。Abstract:Thekinematicsparameterswhichaffectthecuttingloadso
3、froadheadercuttingheadwereanalyzed,andthefiniteelementmodelofcuttingprocesswasestablishedandthesimulationofcuttingprocessofcuttingheadwascarriedoutbasedonANSYS/LS-DYNA,thetimehistorydynamiccurveofcuttingloadwasobtained.Aimedatthekinematicsparametersincludingverticaldri
4、llingvelocity,swingingvelocity,androtationvelocitywhichaffectthecuttingloads,acomparativeanalysiswascarriedout.Theresultsshowthatcuttingloadsincreasealongwiththeincreaseofverticaldrillingandswingingvelocityaswellasthedecreaseofrotationvelocity.Alltheresultsachievedabov
5、eprovidetheoreticalbasisforchoosingkinematicsparametersandimprovingcuttingperformance.關(guān)鍵詞院截割頭；ANSYS/LS-DYNA；運動參數(shù)；截割載荷Keywords:cuttinghead；ANSYS/LS-DYNA；kinematicparameter；cuttingload中圖分類號院U455.3+1文獻標(biāo)識碼院A文章編號院1006-4311(2014)21-0044-030引言掘進機截割頭在截割電機以及懸臂的帶動下可以完成煤巖的破碎，從而實現(xiàn)
6、掘進工作，在實際工作中截割頭的運動參數(shù)不僅影響機器的工作效率，而H也影響截割載荷的大?。?】。因此，對縱軸式掘進機截割頭進行運動分析并對運動參數(shù)對截割載荷的影響研究具右重要意義。針對截割頭的運動分析，郭迎福［2］等利用坐標(biāo)變換，對截齒的運動進行了研究，并通過計算機仿真分析了截割頭工況參數(shù)對截齒運動的影響；李曉豁［3】對掘進機擺動截割時截齒的運動情況進行了運動學(xué)仿真；張鑫［4］等對掘進機截割頭在橫擺截割時的載荷進行了模擬，采用序列二次規(guī)劃的方法進行了優(yōu)化設(shè)計，從而降低了截割頭的載荷波動。然而,他們僅局限于對截割頭運動本身的研究，沒右考
7、慮截割頭的運動參數(shù)對于截割載荷的影響規(guī)律。李曉豁［5】等對截割頭的工況參數(shù)對截割頭載荷的影響進行了研究，分析了截割頭橫切速度和轉(zhuǎn)速對截割頭載荷的影響規(guī)律，但是側(cè)重于理論計算，而且沒奮考慮截割頭在截割過程中載荷的瞬時性，因而無法反應(yīng)截割頭工作過程中載荷的動態(tài)變化特性。因此，本文將在對影響截割載荷的運動參數(shù)分析的基礎(chǔ)上，通過冇限元仿真的方法對截割頭截割煤巖的動態(tài)過程進行仿真分析，比較不同運動參數(shù)下截割頭所受載荷的差異，分析出運動參數(shù)對于截割載荷的影響規(guī)律，為截割頭運動參數(shù)的合理選取提供依據(jù)。1影響截割載荷的運動參數(shù)為了分析掘進機截割頭運
8、動參數(shù)對截割載荷的影響，在此之前必須清楚影響截割載荷的主要運動參數(shù)?？v軸式掘進機截割頭的工作過程包括縱向鉆進截割、水平擺動截割、垂直擺動截割三種工作方式［6】。在截割頭不同的工作方式中，主要的運動參數(shù)包括截割頭轉(zhuǎn)速、鉆進速度以及擺動速
