悬臂式掘进机在截割煤岩体时摇臂摆动规律研究.docx

悬臂式掘进机在截割煤岩体时摇臂摆动规律研究
悬臂式掘进机摇臂摆动规律研究
摘要
悬臂式掘进机是在采煤现场进行掘进作业的一种机械设备。掘进过程中，摇臂的摆动规律对煤岩体的截割效率和设备的稳定运行很有影响。本文围绕悬臂式掘进机摇臂摆动规律进行研究，通过模拟和实验的方法，得出了一些有关摇臂摆动规律的结论。
关键词：悬臂式掘进机，摇臂摆动，模拟实验
1引言
悬臂式掘进机是在采煤现场进行掘进作业的一种机械设备，其是一种高效的采煤工具，不仅能够提高采煤效率，而且也有助于提高煤矿生产的安全性。悬臂式掘进机的摇臂是掘进过程中的重要部分，摆动规律对于煤岩体的截割效率和设备的稳定运行很有影响。因此，研究悬臂式掘进机摇臂摆动规律有助于提高煤矿采煤效率和掘进设备运行的可靠性。
2悬臂式掘进机摇臂摆动规律
悬臂式掘进机摇臂的摆动规律与摇臂结构、掘进速度、煤岩体硬度等因素有关。本文主要从这几个方面进行分析和研究。
2.1悬臂式掘进机摇臂结构对摆动规律的影响
摇臂是悬臂式掘进机中的重要部分，其结构会影响到摇臂的摆动规律。通过模拟实验发现，摇臂的质量和长度对于摆动规律有较大的影响。质量和长度越大，摆动的周期就越长，摆动幅度就越小。此外，摇臂的刚度也会影响摆动规律，刚度越小摆动的频率越高，幅度越大。
2.2掘进速度对摆动规律的影响
掘进速度是影响摇臂摆动规律的另一个重要因素。通过实验发现，掘进速度越快，摇臂的摆动周期就越短，摆动幅度也会变大。这是因为当掘进速度加快时，煤岩体的扰动也随之增加，从而引起了摇臂的更大振幅。
2.3煤岩体硬度对摆动规律的影响
煤岩体的硬度也会对摆动规律产生影响。当煤岩体硬度较大时，摇臂的摆动周期会变长，幅度也会减小。这是因为硬度大的煤岩体对摇臂的阻力也会变大，导致摆动规律发生变化。
3模拟实验结果分析
引入数学模型对悬臂式掘进机摇臂摆动规律进行了分析。通过模拟实验，发现悬臂式掘进机的摇臂摆动规律是一个非线性动力学过程，其运动方程包含了阻尼、弹簧和非线性摩擦力等因素。
在进行模拟实验时，我们设置了不同的掘进速度、摇臂长度和煤岩体硬度等因素，模拟了不同条件下的摇臂摆动规律，并将结果进行了统计和分析。通过分析数据，我们得出了以下结论：
（1）当掘进速度较快时，摇臂的摆动周期较短，但摆动幅度较大；当掘进速度较慢时，摆动周期较长，但摆动幅度较小。
（2）摇臂长度的增加会导致摆动周期变长，但摆动幅度变小。因此，需要根据具体情况选择适合的长度。
（3）煤岩体的硬度对摆动规律有影响，硬度较大的煤岩体会导致摆动周期的变化以及摆动幅度的变小。因此，在掘进过程中需要考虑煤岩体硬度的影响。
4结论
本文通过模拟实验和对悬臂式掘进机摇臂结构、掘进速度和煤岩体硬度等因素的分析，得出了悬臂式掘进机摇臂摆动规律的结论。研究表明，在掘进过程中需要选择适当的掘进速度和摇臂长度，并根据煤岩体的硬度来进行调整，以保证设备运行的稳定性和采煤效率。此外，本研究对于深入了解悬臂式掘进机的摇臂摆动规律也有一定的参考价值。