考慮到目前煤礦井下重采輕掘,綜掘設(shè)備自身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的局限性,掘進(jìn)技術(shù)落后等問題導(dǎo)致巷道掘進(jìn)效率低下,采掘比失調(diào),同時(shí)煤礦井下巷道綜掘設(shè)備體積龐大,井下環(huán)境復(fù)雜,設(shè)備拆解組裝困難,難以在實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)其進(jìn)行關(guān)鍵零部件力學(xué)特性分析及其截割效率提升實(shí)驗(yàn),以導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)申請的發(fā)明專利“一種自主激振式輔助截割掘進(jìn)模擬試驗(yàn)裝置”（申請?zhí)?CN201911264271.7）為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開發(fā),以提高截割效率為出發(fā)點(diǎn),分析現(xiàn)有輔助截割方式,課題組提出一種新型輔助截割方法,對(duì)施加主動(dòng)激振的輔助截割實(shí)驗(yàn)臺(tái)的力學(xué)特性進(jìn)行研究,具有重要的科學(xué)意義和現(xiàn)實(shí)價(jià)值。本文項(xiàng)目研究過程中得到了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“邁步行走主動(dòng)激振式掘支一體機(jī)截割載荷特性及其優(yōu)化控制研究（基金號(hào):51874158）”的支持。首先分析綜掘巷道的掘進(jìn)需求,針對(duì)目前掘進(jìn)機(jī)截割效率低,截齒損壞嚴(yán)重的問題,以提高破巖能力為前提,引入主動(dòng)激振輔助截割理論,基于相似理論提出一種巷道高效掘進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備及方法,對(duì)本文研究的輔助截割實(shí)驗(yàn)臺(tái)的總體方案進(jìn)行設(shè)計(jì),前期調(diào)研分析了實(shí)驗(yàn)工況,先設(shè)計(jì)并分析了實(shí)驗(yàn)臺(tái)的組成結(jié)構(gòu),完成工作原理的驗(yàn)證,結(jié)合結(jié)構(gòu)特點(diǎn)配套完成了主動(dòng)激振原理分析... 

【文章來源】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

EBZ160懸臂式縱軸掘進(jìn)機(jī)Figure1.3EBZ160cantileverlongitudinalaxisroadheader

12]在自己的實(shí)驗(yàn)室完成了旋轉(zhuǎn)截割實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)和加工，以該實(shí)驗(yàn)臺(tái)為基礎(chǔ)，主要研究了截割頭在截割煤巖過程中的能量消耗與粉塵量變化的關(guān)系，研究結(jié)果顯示，通過改變截齒的相關(guān)參數(shù)，會(huì)對(duì)截割頭的接觸力產(chǎn)生影響，導(dǎo)致截割能耗的變化，直接體現(xiàn)在了粉塵量的濃度變化。Venkataraman[13]仿照采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一臺(tái)旋轉(zhuǎn)截割試驗(yàn)臺(tái)，主要完成了截割頭轉(zhuǎn)速與樣本破碎程度的關(guān)系，將截齒間距與切削深度比值調(diào)整為最優(yōu)，研究表明：旋轉(zhuǎn)速度的增大會(huì)明顯降低刀具-巖石接觸部位的斷裂強(qiáng)度，對(duì)去除多齒相互作用時(shí)形成的巖脊有利。圖1.4線性截割實(shí)驗(yàn)臺(tái)圖1.5旋轉(zhuǎn)截割試驗(yàn)臺(tái)Figure1.4LinearcuttingexperimentalbenchFigure1.5RotarycuttingtestbenchD.Mazurkiewicz[14]基于煤巖的失效形式及機(jī)構(gòu)破碎煤巖的基本工作原理，建立了一種有效實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)模型，該模型可實(shí)現(xiàn)巖石破裂狀態(tài)下的可切深度與截齒間距關(guān)系研究，最終得出截割功率消耗隨刀具數(shù)量變化而變化的結(jié)論。BernardinoChiaia[15]通過實(shí)驗(yàn)分析了截割頭在截割過程中截齒的力學(xué)變換情況，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了截齒作用導(dǎo)致應(yīng)力集中使得煤巖內(nèi)部組織破壞，進(jìn)而結(jié)合材料特性得到改變截齒本身參數(shù)可以嘗試性的提高截割效率。ACAROGLU[16]將掘進(jìn)機(jī)的各個(gè)構(gòu)件簡化優(yōu)化，觀察對(duì)應(yīng)的參數(shù)來分析不同工況下的掘進(jìn)機(jī)工作穩(wěn)定性，以此作為深入調(diào)研的依據(jù)。N.Barton[17]經(jīng)過結(jié)合相關(guān)理論通過預(yù)演的方式構(gòu)建了QTBM預(yù)測模型，經(jīng)過該模型的演變發(fā)展，最終應(yīng)用到礦井測量分析計(jì)算中，通過反向計(jì)算可以大致預(yù)估已成巷道的掘進(jìn)速度。

旋轉(zhuǎn)截割試驗(yàn)臺(tái)benchFigure1.5Rotarycuttingtestbench

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]沖擊載荷作用下錨固圍巖損傷破壞機(jī)制[J]. 吳擁政,陳金宇,焦建康,鄭仰發(fā),何杰.  煤炭學(xué)報(bào). 2018(09)
[2]煤炭革命新理念與煤炭科技發(fā)展構(gòu)想[J]. 謝和平,王金華,王國法,任懷偉,劉見中,葛世榮,周宏偉,吳剛,任世華.  煤炭學(xué)報(bào). 2018(05)
[3]數(shù)字電動(dòng)缸振動(dòng)裝置在全弧形板坯鑄機(jī)上的選擇與應(yīng)用[J]. 吳寅.  連鑄. 2018(02)
[4]基于應(yīng)變傳感器的采煤機(jī)截齒受力檢測系統(tǒng)研究[J]. 田立勇,隋然,于寧,王啟銘,宋振鐸.  煤炭科學(xué)技術(shù). 2018(03)
[5]采煤機(jī)整機(jī)動(dòng)力學(xué)研究及行走輪受力分析[J]. 武健康,王義亮,楊兆建.  太原理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[6]采煤機(jī)截齒分布與載荷譜關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 郝志勇,張佩,宋振鐸.  機(jī)械強(qiáng)度. 2017(04)
[7]基于紅外熱像檢測的截齒煤巖截割特性與閃溫分析[J]. 張強(qiáng),王海艦,王兆,聞學(xué)震.  傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(05)
[8]速度對(duì)掘進(jìn)機(jī)鉆進(jìn)狀態(tài)截割性能影響的研究[J]. 張從亮,王義亮,楊兆建.  煤炭技術(shù). 2016(03)
[9]隨機(jī)激勵(lì)下掘錨聯(lián)合機(jī)縱向非線性振動(dòng)特性分析[J]. 陳洪月,劉烈北,馬英,張瑜,謝苗.  中國機(jī)械工程. 2015(17)
[10]巷道超前支架全支撐態(tài)動(dòng)力學(xué)模型[J]. 盧進(jìn)南,毛君,謝苗,張睿.  煤炭學(xué)報(bào). 2015(01)

博士論文
[1]鎬型截齒破巖機(jī)理及懸臂式掘進(jìn)機(jī)截割性能研究[D]. 王想.重慶大學(xué) 2017
[2]采掘機(jī)械鎬型截齒截割破巖機(jī)理研究[D]. 王立平.中國礦業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于振動(dòng)測試的掘進(jìn)機(jī)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性研究[D]. 楊陽.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2017
[4]掘進(jìn)機(jī)截齒截割硬巖的試驗(yàn)與數(shù)值模擬研究[D]. 張倩倩.太原理工大學(xué) 2016
[5]鎬型截齒與煤巖互作用力學(xué)與磨損特性研究[D]. 劉曉輝.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[6]高壓水射流截割頭破巖性能及動(dòng)力學(xué)研究[D]. 江紅祥.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[7]滾筒采煤機(jī)開采含煤巖界面煤層截割特性研究[D]. 羅晨旭.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[8]懸臂掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)自動(dòng)截割成形控制系統(tǒng)研究[D]. 田劼.中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2010
[9]截齒截割作用下煤體變形破壞規(guī)律研究[D]. 王春華.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2005

碩士論文
[1]EBZ-300型縱軸式掘進(jìn)機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究[D]. 劉德.太原理工大學(xué) 2018
[2]巖巷掘進(jìn)機(jī)截割動(dòng)載荷智能化識(shí)別技術(shù)的研究[D]. 張凱云.太原科技大學(xué) 2018
[3]水力漲裂與刀具截割聯(lián)合破巖機(jī)理研究[D]. 劉浩.中國礦業(yè)大學(xué) 2018
[4]全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)刀盤振動(dòng)特性研究[D]. 蒙朝剛.華北電力大學(xué)(北京) 2018
[5]掘進(jìn)機(jī)截割頭設(shè)計(jì)及有限元仿真研究[D]. 閻鵬.燕山大學(xué) 2017
[6]基于模糊PID控制的懸臂梁振動(dòng)控制研究[D]. 趙亮.蘭州理工大學(xué) 2016
[7]XTR260懸臂式硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)截割頭特性分析與設(shè)計(jì)研究[D]. 祖家龍.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[8]懸臂式掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)診斷策略研究[D]. 田曉盈.河南理工大學(xué) 2015
[9]煤巖截割試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 朱術(shù)林.中國礦業(yè)大學(xué) 2015
[10]全斷面硬巖掘進(jìn)機(jī)滾刀系統(tǒng)優(yōu)化及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李巖.沈陽建筑大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3459994