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刨煤机刨刀三向力实验测试及理论公式修正

杨辛未 毛君 张瑜 陈洪月 宋秋爽

杨辛未, 毛君, 张瑜, 陈洪月, 宋秋爽. 刨煤机刨刀三向力实验测试及理论公式修正[J]. 机械科学与技术, 2019, 38(12): 1861-1867. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180082
引用本文: 杨辛未, 毛君, 张瑜, 陈洪月, 宋秋爽. 刨煤机刨刀三向力实验测试及理论公式修正[J]. 机械科学与技术, 2019, 38(12): 1861-1867. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180082
Yang Xinwei, Mao Jun, Zhang Yu, Chen Hongyue, Song Qiushuang. Experimental Measurements of Triaxial Forces Acting on Plow Bits and Correction to Theoretical Formula[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2019, 38(12): 1861-1867. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180082
Citation: Yang Xinwei, Mao Jun, Zhang Yu, Chen Hongyue, Song Qiushuang. Experimental Measurements of Triaxial Forces Acting on Plow Bits and Correction to Theoretical Formula[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2019, 38(12): 1861-1867. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180082

刨煤机刨刀三向力实验测试及理论公式修正

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20180082
基金项目: 

综采面输送机刮板链条体系扭摆与纵向振动共生机制研究项目 51774162

国家能源研发(实验)中心重大项目 2010_215

辽宁省教育厅创新团队项目 LT2013009

详细信息
    作者简介:

    杨辛未(1991-), 博士研究生, 研究方向机械系统建模与仿真, ybestxinwei@163.com

    通讯作者:

    毛君, 教授, 博士生导师, 13704181080@139.com

  • 中图分类号: TD421

Experimental Measurements of Triaxial Forces Acting on Plow Bits and Correction to Theoretical Formula

  • 摘要: 为了研究刨煤机工作状态下刨刀载荷特性,根据刨煤机破煤理论,建立了刨煤机力学检测平台,研制了刨刀三向测力系统。以BH38/2×400型刨煤机作为研究载体,对刨煤机刨削煤岩进行了实验测试,得到了不同刨深、不同刨速条件下的刨刀三向力测试结果,并将实验结果与理论计算结果进行了对比分析。研究结果表明:不同刨深条件下,实验所测得的三向力均值比理论计算值小,且三向力的实验值与理论计算比值在一定系数附近波动;不同刨速条件下,实验测得的三向力均值与理论计算值存在差异,且三向力实验值与理论计算比值呈一定倍数。
  • 图  1  煤岩刨削实验现场

    图  2  刨刀测试应变片布置及实体图

    图  3  测试刨刀的安装

    图  4  数据采集系统

    图  5  工况1下不同刨速时三向力测试曲线

    图  6  工况2下不同刨深时三向力测试曲线

    表  1  实验测试工况方案

    工况 初始条件 工况条件
    1 刨深10 mm 刨速分别为0.73、0.91、1、1.28、1.46 m/s
    2 刨速0.73 m/s 刨深分别为10、15、20、25、30 mm
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    表  2  实验结果与理论计算值对比

    刨速v/(m·s-1) 平均刨削阻力Z/kN 平均挤压力Y/kN 平均侧向力X/kN
    实验值 计算值 实验值与计算值比 实验值 计算值 实验值与计算值比 实验值 计算值 实验值与计算值比
    0.73 10.15 11.86 0.856 5.97 8.95 0.667 4.38 4.74 0.924
    0.91 10.31 11.86 0.870 6.12 8.95 0.684 4.76 4.74 1.004
    1 10.79 11.86 0.910 6.37 8.95 0.712 5.13 4.74 1.082
    1.28 11.05 11.86 0.932 6.71 8.95 0.750 5.42 4.74 1.143
    1.46 11.12 11.86 0.938 7.17 8.95 0.801 5.72 4.74 1.207
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    表  3  实验结果与理论计算值对照

    刨深
    h/mm
    平均刨削阻力Z/kN 平均挤压力Y/kN 平均侧向力X/kN
    实验值 计算值 实验与计算值比 实验值 计算值 实验与计算值比 实验值 计算值 实验与计算值比
    10 10.15 11.86 0.856 5.97 8.95 0.667 4.38 4.74 0.924
    15 11.87 14.09 0.842 6.91 10.05 0.692 4.97 5.42 0.917
    20 13.21 15.56 0.849 7.78 11.74 0.663 5.81 6.19 0.939
    25 14.23 16.59 0.858 8.43 12.52 0.673 6.53 6.92 0.944
    30 15.03 17.37 0.865 9.35 13.10 0.704 7.03 7.67 0.920
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2018-01-15
  • 刊出日期:  2019-12-05

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