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纵轴式掘进机钻进工况切屑图模拟研究
摘要：
纵轴式掘进机钻进工况切屑图模拟研究是掘进机领域的重要课题。本文通过对掘进机的工作原理、常用切屑形态、工况参数等进行分析和研究，提出了一种基于有限元分析方法的纵轴式掘进机钻进工况切屑图模拟方法。通过仿真分析，得到了不同工况下掘进机切屑的模拟图，验证了方法的可行性和准确性。同时，本文也探讨了在实际工程中如何应用该模拟方法，为掘进机的选型和工程施工提供了指导。
关键词：纵轴式掘进机；切屑；有限元分析；模拟
I.研究背景
近年来，围岩控制技术的不断发展，越来越多的掘进机开始应用于工程施工，并取得了显著的效果。然而，在实际掘进过程中，切屑对于掘进机的运行和围岩稳定性都具有重要的影响，因此研究掘进机切屑的形态和运动规律具有重要意义。
II.掘进机的工作原理
掘进机是一种对岩石进行切削和穿透的机械设备。其结构主要由电机、转子、刀头、主轴、气动系统、液压系统等组成。在实际掘进过程中，掘进机采用旋转或振动的方式来实现切削，刀头与岩石的接触力产生摩擦热，使岩石产生裂纹并破碎，同时切削形成切屑。
III.常用切屑形态
在掘进过程中，因岩石的不同物理特性，切屑形态也会产生不同的变化。一般来说，常用的切屑形态有厚片状、条状、碎末状等。
IV.工况参数分析
在掘进过程中，工况参数对切屑形态和数量都具有重要影响。常用的工况参数包括刀具切削速度、切削深度、切削力、转速等。当刀具切削速度较快时，切削力和切屑量都会增加，而切屑形态也会发生变化。
V.模拟方法
本文采用有限元分析方法进行模拟研究。先建立掘进机的有限元模型，然后通过设置不同的工况参数进行仿真分析，得到不同工况下的切屑模拟图。
VI.结果与讨论
通过模拟分析，得到了不同工况下的切屑模拟图。实验结果表明，切削速度、切削深度、切削力、转速等工况参数都会影响切屑形态和数量。同时，本文所提出的有限元分析方法可以对掘进机的选型和工程施工提供有力的参考。
VII.应用与展望
在实际工程中，可以利用本文提出的模拟方法对不同类型的掘进机进行评估和优化设计，以达到更好的掘进效果和围岩稳定性。未来，我们将进一步优化模拟方法，提高模拟结果的准确性和可靠性。
结论
本文通过对纵轴式掘进机钻进工况切屑图模拟研究，提出了一种基于有限元分析方法的模拟方法，并对常用切屑形态和工况参数进行了分析。通过模拟分析，得到了不同工况下的切屑模拟图，验证了方法的可行性和准确性。本研究为掘进机的选型和工程施工提供了有力的参考，对于推动围岩控制技术的进一步发展具有重要意义。