镐型截齿截割阻力谱分形特征与比能耗模型

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1、第40卷第11期煤炭学报Vol．40No．112015年11月JOUＲNALOFCHINACOALSOCIETYNov．2015刘春生，王庆华，李德根．镐型截齿截割阻力谱的分形特征与比能耗模型［J］．煤炭学报，2015，40(11):2623－2628．doi:10．13225/j．cnki．jccs．2015．0580LiuChunsheng，WangQinghua，LiDegen．Fractalcharacteristicandspecificenergymodelofconicalpickscuttingresistancespec

2、trum［J］．JournalofChinaCoalSociety，2015，40(11):2623－2628．doi:10．13225/j．cnki．jccs．2015．0580镐型截齿截割阻力谱的分形特征与比能耗模型112刘春生，王庆华，李德根(1．黑龙江科技大学机械工程学院，黑龙江哈尔滨150022;2．黑龙江科技大学学报编辑部，黑龙江哈尔滨150022)摘要:为给出镐型截齿的截割性能的评价方法，应用分形理论分析旋转截割实验台所测得的截割阻力谱，探究截割阻力谱的分形特征与安装角及切削厚度的关系。基于实验测得的轴向阻力谱和功率谱建立镐

3、型截齿的比能耗与安装角和切削厚度的关系模型。结果表明:在实验条件下，截割阻力谱盒维数和比例系数与安装角均呈二次函数关系，与切削厚度呈指数关系;截割比能耗与截齿半锥角和安装角三者互相制约。半锥角增大时，使比能耗减小的最佳安装角区间变小;半锥角减小时，使比能耗减小的最佳安装角区间变大;半锥角一定时，截割比能耗与安装角呈二次函数关系，随着安装角的增大先增大后减小，存在使截割比能耗最小的最佳安装角;截齿比能耗与切削厚度成指数关系，随着切削厚度增大而减小。该研究证明分形特征与比能耗在评价截割性能上的一致性，为采煤机高效截割与性能的评价提供参考。关键

4、词:镐型截齿;截割阻力谱;盒维数;分形特征;比能耗中图分类号:TD421.61文献标志码:A文章编号:0253－9993(2015)11－2623－06Fractalcharacteristicandspecificenergymodelofconicalpickscuttingresistancespectrum112LIUChun-sheng，WANGQing-hua，LIDe-gen(1．SchoolofMechanicalEngineering，HeilongjiangUniversityofScience＆Technology，

5、Harbin150022，China;2．EditorialDepartmentofJournal，Hei-longjiangUniversityofScience＆Technology，Harbin150022，China)Abstract:Inordertoevaluatethecuttingperformanceofconicalpicks，thispaperhasusedfractaltheorytoanalyzecuttingresistancespectrumsmeasuredbythemulti-picksparameter

6、adjustablerotarycuttingtestbench，butalsoinves-tigatedtherelationshipbetweenthefractalcharacteristicofcuttingresistancespectrums，installationangleandcuttingthickness．Accordingtothespecificenergycalculatedbymeasuredaxialresistancespectrumsandpowerspectrums，thepaperhasestabl

7、ishedarelationmodelofpicksonspecificenergy，installationangleandcuttingthickness．ItshowsthatboxdimensionandＲ(proportionalcoefficient)haveasquaredrelationshipwithinstallationangle，aswellasanexponentialrelationshipwithcuttingthickness．Thepaperanalysesmutualinfluencesandrestr

8、ictionrelationofcuttingspecificenergyandhalfconeangleandinstallationangle．Halfconeangleincrease，