镐型截齿旋转截割力研究：煤岩过程中的关键影响因素与设计指导

本文研究了镐型截齿在截割煤岩过程中的截割力变化及其影响因素，针对Evans镐型截齿的直线截割力模型进行了扩展，提出了旋转截割力模型。研究者通过对滚筒采煤机中镐型截齿的截割轨迹进行分析，推导出了截割过程中截割角和截割厚度随时间变化的具体表达式。在设定的截割参数范围内，结果显示镐型截齿的截割角在截割过程中最大可变幅度为±4°，这直接影响了切割力的动态特性。 接着，基于旋转截割力模型，研究人员在固定截割厚度的前提下，深入探讨了截割力与截割角和半锥角之间的关系。他们发现，当半锥角为36°时，截割力在不同截割厚度阶段表现出相对平稳的趋势，这对于保证切割效率和设备稳定性具有重要意义。 进一步的计算表明，牵引速度对截割力的影响最为显著，它决定了煤岩的切除速率和力的大小。相比之下，角速度和截割半径对截割力的影响较小，但它们仍然是影响切割过程的重要因素。这些发现对于镐型截齿的设计优化以及采煤机性能的提升提供了重要的理论依据。 该研究通过对镐型截齿截割过程中的关键参数如截割角、半锥角和截割参数的深入分析，揭示了影响切割力的关键因素，并为镐型截齿和采煤机的设计提供了实用的工程指导。这项工作不仅有助于提高煤矿开采效率，还有助于减少能源消耗和设备磨损，从而推动整个行业的技术进步。