一种振动底切破岩刀具与岩石接触角度的确定方法及系统技术方案

技术编号:41336005 阅读:18 留言:0更新日期:2024-05-20 09:55
本申请提出一种振动底切破岩刀具与岩石接触角度的确定方法及系统,所述方法包括:获取振动底切破岩刀具的刀盘半径和刀盘在进行破岩时的偏心距、牵引速度、转速和所述刀盘当前时刻的瞬时角;确定所述刀盘的第一临界瞬时角、第二临界瞬时角和第三临界瞬时角,构建第一瞬时角范围和第二瞬时角范围;确定刀盘当前时刻的瞬时角所属的角范围,并基于所属的角范围等确定所述当前时刻的瞬时角对应的左接触极点的角位置及右接触极点的角位置;根据左接触极点的角位置及右接触极点的角位置确定当前时刻振动底切破岩刀具与岩石的接触角度。本申请提出的技术方案,可以精确的得到振动底切破岩时刀具与岩石接触状态,为后续振动破岩截割参数的选择提供指导。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及机械设计领域,尤其涉及一种振动底切破岩刀具与岩石接触角度的确定方法及系统


技术介绍

1、目前,在岩巷掘进中,传统的截齿类掘进机在面对硬岩地质条件时,截齿的磨损量将急剧增加,破岩效率也将显著降低,因此,截齿破岩方式难以适用于硬岩巷道的高效掘进。滚刀破岩技术虽然可以实现硬岩的高效破碎,但滚刀破岩需要极大的挤压力,对滚刀强度和机械装备动力等都提出了极高的要求。研究表明,岩石具有抗压不抗拉的特性,将刀具以近似平行于岩石表面的角度来破碎岩石,即以底切的方式来截割破岩能够显著降低刀具载荷及比能耗,有效破碎硬岩。后续研究发现在底切破岩中引入振动作用,能进一步降低破岩载荷和比能耗,由此诞生了振动底切破岩技术,如图1所示。确定破岩刀具与岩石的接触状态,即获得刀具与岩石的接触角度随刀具旋转角度的变化关系,是分析刀具截割力的前提条件。得益于计算机技术的发展,现有研究主要通过建立振动破岩的离散元模型来分析刀具-岩石的接触状态,进而研究不同截割参数对刀具-岩石接触状态的影响规律。

2、现有的基于离散元技术的刀具破岩分析方法需要建立复杂的破岩模型,仿真模型的计本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种振动底切破岩刀具与岩石接触角度的确定方法,其特征在于,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的确定方法,其特征在于,所述第一临界瞬时角为一轮截割开始时刀盘的瞬时角;

3.如权利要求2所述的确定方法,其特征在于,所述根据所述刀盘半径和刀盘在进行破岩时的偏心距、牵引速度和转速确定所述刀盘的第一临界瞬时角、第二临界瞬时角和第三临界瞬时角,包括:

4.如权利要求3所述的确定方法,其特征在于,所述第一瞬时角范围为大于等于所述第一临界瞬时角且小于所述第二临界瞬时角;

5.如权利要求4所述的确定方法,其特征在于,所述基于所属的角范围、刀盘半径和刀盘...

【技术特征摘要】

1.一种振动底切破岩刀具与岩石接触角度的确定方法,其特征在于,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的确定方法,其特征在于,所述第一临界瞬时角为一轮截割开始时刀盘的瞬时角;

3.如权利要求2所述的确定方法,其特征在于,所述根据所述刀盘半径和刀盘在进行破岩时的偏心距、牵引速度和转速确定所述刀盘的第一临界瞬时角、第二临界瞬时角和第三临界瞬时角,包括:

4.如权利要求3所述的确定方法,其特征在于,所述第一瞬时角范围为大于等于所述第一临界瞬时角且小于所述第二临界瞬时角;

5.如权利要求4所述的确定方法,其特征在于,所述基于所属的角范围、刀盘半径和刀盘在进行破岩时的偏心距、牵引速度、转速确定所述当前时刻的瞬时角对应的左接触极点的角位置及右接触...

【专利技术属性】
技术研发人员:廖静平颜晗杜学飞曹云王洪磊孟建新
申请(专利权)人:煤炭科学研究总院有限公司
类型:发明
国别省市:

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