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题名基于振动模型的掘进机截割系统稳定性预测
被引量：5
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作者
谢苗
王贺
刘杰
任泽
刘治翔
孟庆爽
朱昀
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机构
辽宁工程技术大学机械工程学院
辽宁省大型工矿装备重点实验室
华能煤炭技术研究有限公司
国家能源集团国际工程咨询有限公司
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出处
《振动．测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2023年第3期563-571,623,624,共11页
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基金
国家自然科学基金面上资助项目(51874158)
国家自然科学基金青年科学基金资助项目(51904142)
+1 种基金
辽宁省教育厅资助项目(LJ2019ZL003)
中国华能集团总部科技资助项目(HNKJ20-H34)。
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文摘
掘进机截割过程受动态径向和轴向载荷影响,截割臂会产生水平和竖直方向的摆动,摆动截割过程由煤岩反作用力产生的截割振动对截齿冲击最大,其振动量大小直接影响截割头的稳定性。为判断截割过程截割载荷是否稳定,首先,基于岩石断裂力学和煤岩破碎理论,建立掘进机截割系统物理本构模型,构建截齿和截割头截割载荷谱函数;其次,基于牛顿差值多项式方法进行截割过程截割稳定性预测,构建多因素耦合的非线性截割系统动力学方程,求解动态振动稳定域截割曲线(截割稳定性叶瓣图);然后,提出一种基于相关系数的无量纲截割振动判定准则,从理论和实际两方面判定截割头不同时刻的截割状态;最后,通过搭建截割系统实验台,进行截割系统模态参数辨识实验,测试破岩过程截割头截齿随机载荷特性,研究不同截割参数组合下截割载荷变化规律,得出截割头转速与截割深度的最佳匹配关系,从而证明截割稳定性叶瓣图的正确性。
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关键词
悬臂式掘进机
截割载荷谱
稳定性叶瓣图
牛顿多项式
截割稳定性预测
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Keywords
cantilever roadheader
cutting load spectrum
stability lobe diagram
Newton polynomial
cutting stability prediction
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分类号
TH113.1
[机械工程—机械设计及理论]
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