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不同工况下采煤机镐形截齿受力分析
一、前言
采煤机作为煤矿生产中的主要设备之一，也是煤矿重要的生产力保障，而采煤机上的镐形截齿负责采煤作业中的碎煤任务。因此，对采煤机镐形截齿的力学性能分析是采煤机生产事关重大的研究领域之一。
本文将从采煤机的工况特点出发，深入探讨采煤机在不同工况下镐形截齿的受力分析。
二、采煤机工况特点
采煤作业是一项机械化生产过程，煤矿采用的采煤机分为多种型号，包括隧道型采煤机、筒状采煤机、转载机采煤机等。在采煤作业中，采煤机主要执行以下几种工况：
1、载煤作业
在采煤机对煤层进行开采时，采煤机通过镐形截齿对煤层进行切割和破碎，然后采用输送机将碎煤运输到煤仓。载煤作业过程中，镐形截齿需要承受两个方向的力：截齿与煤壁的切向力和截齿与煤壁的垂向力。
2、回采运输
采煤机回采过程中，采煤机通过机身中的输送机将采出的煤层沿着采煤机的移动方向运输到工作面的煤仓。在回采运输过程中，镐形截齿的受力状态受到煤体密实程度、交通能力等因素的影响。
3、转场运输
采煤作业完成后，采煤机需要将其移到下一个工作面进行作业。在转场运输过程中，采煤机的镐形截齿可能会因摩擦、碰撞等原因受到额外的力，以及路面情况等因素的影响。
三、采煤机镐形截齿的受力分析
镐形截齿作为采煤机的重要配件，在采煤作业中会面临各种受力状态。因此，镐形截齿的设计和材料选择是确保采煤机生产效率和安全运行的重要因素之一。
1、载煤作业
在采煤机进行载煤作业时，镐形截齿需要承受与煤层接触的切向力和垂向力。其中，镐形截齿的切向力是指截齿与煤壁之间的切向摩擦力，截齿的垂向力则是指截齿对煤层的挤压力以及采煤机的重力。由于煤的物理性质与地质条件的不同，镐形截齿在不同的生产条件下具有不同的受力状态。
针对镐形截齿在载煤作业过程中的受力状态，可以进行材料力学分析来确定镐形截齿所需的材料强度。通过对截齿的力学模型与已知材料性能参数的对比，可以得出截齿在不同受力状态下的最大承载能力，以及采用何种材料的截齿最为合适等问题。
2、回采运输
在回采运输过程中，镐形截齿的受力状态受到煤体密实程度、交通能力等因素的影响。当煤体密度较大时，镐形截齿需要承受更大的垂向力，而在采煤机长时间运输的过程中，因为不断的碾压和振动，将会给镐形截齿带来高强度的振动和摩擦力。因此，回采运输过程中的镐形截齿需要具有更好的抗振性和耐磨损性能。
3、转场运输
在转场运输过程中，采煤机的镐形截齿可能会因摩擦、碰撞等原因受到额外的力，以及路面情况等因素的影响。这将增加镐形截齿的磨损和破坏的风险。为此，除了要针对镐形截齿要有耐磨性能比较好的材料进行选择外，也要加强采煤机的保养维护，减少不必要的损耗和损坏。
四、结论
在煤矿的生产操作中，采煤机的效率和安全运行是生产的核心，而镐形截齿作为采煤作业中的重要部件，其力学性能对采煤机的生产效率和安全运行有着至关重要的影响。
通过本文对采煤机不同工况下的镐形截齿的受力分析的介绍，我们不难看出，镐形截齿具有不同的受力状态。针对不同的受力状态，应选择合适的材质和加工工艺对其进行设计和制造，并注重采煤机的维护与保养，以确保其安全运行，达到最佳的生产效益。