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摘要
研究目的:为研究不同刀具布置方式下预切槽设备的切削特性,本文利用有限元软件建立四种刀具布置方式的刀具切削仿真模型,对不同刀具布置方式下多刀切削破岩过程进行模拟,分析不同刀具布置下的切刀破岩水平载荷和切刀破岩比能耗。研究结论:(1)链刀切削岩土时,垂直推进阻力远小于水平推进阻力;(2)在四种布刀方式中,当贯入度为6 mm时,方案a切刀所受平均水平载荷最小,为485 N,方案b切刀所受平均水平载荷最大,为548 N;(3)方案b切刀所受平均载荷分布最为平均,方案a和方案d中切刀所受水平载荷分布较为不平均;(4)总体上,在贯入度分别为4 mm、6 mm、8 mm时,方案a的比能耗最小,方案b的比能耗最大,比能耗随贯入度的变化规律并不明显;(5)综合考虑,方案a最好,此方案已经在预切槽设备上初步试验,切削性能良好;(6)本研究成果可为隧道预切槽设备切刀的布置方式研究提供借鉴和参考。
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单位中国铁建重工集团有限公司; 中南大学; 高性能复杂制造国家重点实验室
