截齿破岩阻力预测方法的对比分析.pdf

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1、·24·煤矿机电2014年第4期截齿破岩阻力预测方法的对比分析米张梦奇1’2，贾少山3，张建广1’2(1．中国煤炭科工集团太原研究院有限公司，山西太原030006；2．煤矿采掘机械装备国家工程实验室，山西太原030006；3．山西天地煤机装备有限公司，山西太原030006)摘要：介绍截齿破岩截割阻力的预测方法，并与实验数据进行对比，以确定各种预测方法的适用条件。N．Bilgin基于非相关截割条件下的切向力预测值和Goktan基于试验数据的修正公式计算值与试验数据基本一致；N．Bilgin和李晓豁对法向力的预测结果在截割深度3mm条件下基本一致。随着截割深度增加，李晓豁法向力预测

2、值与实验数据偏差较大。对单向抗压强度为30～170MPa的岩石，在不同截深条件下，N．Bilgin的切向力和法向力预测公式以及Goktan的切向力修正公式均适用于采掘设备工作性能数值模拟分析。关键词：截齿；破岩；切向阻力；法向阻力；预测方法中图分类号：TD421．5+4文献标识码：A文章编号：1001—0874(2014)04—0024—05ComparisonandAnalysisofPredictorMethodsforRockBreakingResistanceofBitZhangMengqi1”，JiaShaoshan3，ZhangJianguan91，2(1．Taiy

3、uanResearchInstituteofCCTEG，Taiyuan030006，China；2．NationalEngineeringLaboratoryforCoalMiningandDrivingMachinery，Taiyuan030006，China；3．ShanxiTiandiCoalMiningMachineryCo．，Ltd．，Taiyuan030006，China)Abstract：Thepredictormethodsforcuttingresistanceofrockbreakingbitarepresented．Thecuttingresistance

4、ispredictedbyvariousmethodsandmeasuredviatesttodefinetheirsuitabilitythroughcomparativeanalysis．ThevaluesoftangentialresistancebyN．BilginpredictorbasedonunrelatedcuttingconditionandGoktancorrectionformulabasedonexperimentarebasicallyconsistentwiththeexperimentaldata．Thevaluesofnormalresistan

5、cebyN．BilginandLiXiaohuopredictorscoincideduring3mmcuttingdepth．TheconsistencyofLi’spredictorwithexperimentaldatareducesduringincreasedcuttingdepth．Forrocksof30to170MPacompressivestrength，theN．BilginpredictorfortangentialandnormalresistanceandGoktancorrectivepredictorfortangentialresistanced

6、uringvariouscuttingdeptharesuitablefornumericalsimulationanalysisofworkingperformanceofmininganddrivingequipment．Keywords：bit；rockbreaking；tangentialresistance；normalresistance；predictormethod0引言采掘设备广泛应用锥形截齿，确定截齿破岩的截割阻力，可以估算采掘设备的截割扭矩和功率，并能预测设备的工作稳定性和生产效率，为设备选型提供参考信息。Evans于1961年提出的截齿截割力计算方法，从

7、理论上证明截割过岩石的抗压强度和抗拉强度对截割力有显著影响⋯。在此基础上，众多学者提出了预测截齿破岩截割阻力的方法旧1J。本文通过对比试验测定结果与常用截割力预测方法的计算结果，确定各种预测方法的适用条件。+山西省科技攻关项目(20130322001)；中国煤炭科工集团1截齿一煤岩截割模型技术创新基金项目(2013QN020)截齿随截割滚筒旋转和推进的截割轨迹‘8

8、，形2014年第4期煤矿机电·25·成“月牙形”截槽。作用在齿尖与运动方向相反的分力(图1)定义为切向力，用B表示；背离煤岩与运