模拟分析纵轴式掘进机截割载荷

"纵轴式掘进机截割载荷的模拟" 在煤矿巷道掘进过程中，纵轴式掘进机扮演着至关重要的角色。这种设备的性能直接影响着工作效率和工程进度。为了深入理解掘进机的截割特性，研究人员杨伟红和徐广明针对截割头载荷进行了模拟分析。他们选取了国产某型号掘进机作为研究对象，通过受力分析建立了截割头载荷的数学模型，并运用MATLAB仿真软件来模拟纵轴式掘进机的载荷谱。 在计算截割头载荷时，研究人员考虑了截齿在不同位置的受力情况。如图1所示，截割头在任意时刻j位置受到垂直、水平和纵向三个方向的载荷。这些载荷由每个截齿的截割阻力、牵引阻力和侧向力综合决定，可以通过公式(1)、(2)和(3)来计算，其中包含了截齿的位置角φ和各向力的系数。 为了进一步研究，他们利用MATLAB进行载荷模拟。通过设定掘进机的具体参数，例如工作面采高H、普氏硬度系数f等，可以模拟出不同工况下的载荷变化。这不仅揭示了纵轴式掘进机载荷的变化特性，也为改进掘进机设计和合理选择机型提供了理论支持。 分析结果显示，掘进机的工作方式、截割头的类型以及截齿的排列方式是影响载荷大小和变化的主要因素。这些发现对于优化掘进机的性能，提高掘进效率，减少机械磨损和故障率具有重要意义。通过模拟，可以预估不同工作条件下的截割载荷，从而提前采取措施防止过载或不均衡载荷导致的设备损坏。 通过对纵轴式掘进机截割载荷的模拟分析，不仅可以提升设备的运行效率，还可以为设备的改进和选型提供数据基础。这项研究的实践应用价值在于，它为掘进机的设计和操作提供了更为科学的指导，有助于实现更高效、安全的煤矿巷道掘进作业。