煤岩性质对刨刀载荷影响实验研究与分形分析
Journal of Mechanical Strength（2018）
摘要
为研究煤岩性质对刨煤机刨削过程中刨刀载荷特性的影响,开展了刨煤机整机实验研究,采用自行研制的刨刀传感器对两种煤岩性质下的刨刀载荷进行实时测试,通过无线采集模块对测试数据进行采集,得到刨刀载荷数据曲线,对其进行小波分析与分形特征研究.研究结果表明:随着煤岩硬度增加,刨刀受力逐渐增大,在刨煤机垂直刨刀X方向上,曲线的最大值为35.642 kN,在垂直煤壁Y方向上,刚接触煤壁时产生了一个瞬时脉冲,达到了曲线的最小值-19.831 kN,沿刨刀运行Z方向上,曲线最大值为20.419 kN;刨刀载荷分形维数均在1.5左右,在同一种煤岩性质下三个方向分形维数相差不大,在煤岩硬度较低的载荷曲线波动较为剧烈,为减少刨煤机刨削煤层过程中的能量消耗,形状因子越小越好.研究结果为煤岩性质判别提供一种新的思路,为刨煤机零部件设计与优化提供数据支持.
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