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采煤机截齿切削力测控研究
一、引言
采煤机是煤炭生产中必不可少的设备之一，它的作用是为了从煤炭矿体中挖掘出煤炭，而采煤机截齿则是采煤机的主要部件之一。截齿是通过旋转机匣上的挖煤刀，在煤体中切削、拔起煤炭的。截齿牙面和前翼，以其与煤层接触的形态和状态，直接影响着采煤机的工作性能、截割质量和使用寿命。为了使采煤机截齿在使用中起到更好的截割效果，必须加强对采煤机截齿的切削力测量和控制。本文将对采煤机截齿切削力测控研究进行探讨。
二、采煤机截齿的切削力分析
采煤机截齿切削的过程可以看作是在煤炭矿体中的摩擦、剪切和破碎的反应。假设截齿牙面和煤层是通过一个摩擦系数为μ的界面连接起来的，截齿切削力F的大小与煤层饱和度、截齿牙面形状、切削深度和煤体硬度等因素有关。采煤机截齿并不会在整个运行周期内产生稳定的切削力，也不同于刀具在单一切削过程中的匀速磨损。在采煤机的运行过程中，截齿一次切削可能包含了不同受力形态，包括脆断、压碎、拉伸等进程，这些进程在表面上的体现是切削力瞬间变化。
三、采煤机截齿切削力测量技术
测量采煤机截齿切削力是了解采煤机截齿切削效果和性能的重要手段。在计算机技术不断进步的今天，生产实际已经有逐步增多对采煤机截齿切削力实时监测的需求。目前，采煤机截齿切削力测量主要采用的方法有直接测量法、间接测量法和数值模拟方法等。
1.直接测量法
直接测量法是将传感器安装在采煤机的截齿上进行测量。通过这种方法，可以准确地测得截齿切削力大小，但是由于采煤机在工作时具有复杂的受力状况，因此要将传感器准确的安装在截齿上也是一个复杂的过程。
2.间接测量法
间接测量法是通过测量采煤机输出轴的扭矩和转速来计算截齿切削力大小。此方法可以大大简化测量过程，但是结果的精度较低，会受到传感器安装位置和工作环境等因素的影响。
3.数值模拟方法
数值模拟在采煤机截齿切削力测量中也有重要应用。通过对采煤机和截齿的建模，利用数值模拟方法计算出截齿切削力的大小以及分布情况。这种方法依赖于对采煤机截齿工作原理和煤体力学性质的准确理解，能够更好地模拟采煤机截齿的切削过程，并对采煤机的性能进行优化。
四、采煤机截齿切削力控制
采煤机截齿切削力控制是为了提高采煤机截齿的工作效率和截割质量而采取的一种手段。目前采煤机截齿切削力控制主要采用的方法有手动控制和自动控制。
1.手动控制
手动控制常见于初级采煤机或一些小型采煤机中。这种方法主要靠人工根据煤炭的硬度、采煤速度等情况对截齿切削力进行调整。然而，由于采煤机在工作时的环境条件和采煤机操作员经验的不同等因素，手动控制存在精度不高、调整周期长等缺点。
2.自动控制
自动控制可以对采煤机截齿切削力进行实时监控和调整。通过采用相应的传感器和控制器等软硬件技术，自动控制可以根据采煤机的运行状态实时调整截齿的切削力。自动控制能够减小误差和减少人工操作的时间和成本，提高采煤机的效率和性能。
五、结语
采煤机截齿切削力测控研究是提高采煤机效率和截割质量的重要手段。随着计算机技术、自动控制技术等的不断进步，采煤机截齿切削力测控技术将得到更加深入的研究和应用。对于未来的采煤机研发和生产，将采取更加有效的测控技术，促使采煤机截齿切削力的更加准确和稳定，使生产效益得到更加有效的提高。