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申请/专利权人：周口师范学院

摘要：一种刨煤机刨削模拟实验装置，包括刨煤机组件和模拟煤壁装夹组件；刨煤机组件用于对模拟煤壁进行刨削实验，模拟煤壁装夹组件用于模拟煤壁进行装夹固定，模拟煤壁装夹组件可以实现模拟煤壁的左右夹持，可以实现模拟煤壁前后推移，可以实现模拟煤壁的下压固定；刨煤机组件的刨头可以沿刨头导轨往复移动，通过移动的刨头对模拟煤壁表面进行刨削；在模拟煤壁前侧设有喷雾降尘机构；在模拟煤壁侧方设有高清摄像头和粒子成像速度场仪；在刨头的牵引块上开设有凹槽，凹槽内贴装有应变片；在刨刀的刀座侧部和后部也开设有凹槽，刀座侧部凹槽内贴装有三个应变片，刀座后部凹槽内贴装有三向加速度传感器；链轮与链轮驱动电机的连接轴上安装有扭矩传感器。

主权项：1.一种刨煤机刨削模拟实验装置，其特征在于：包括刨煤机组件和模拟煤壁装夹组件；所述刨煤机组件包括刨头、刨头导轨、刨链、链轮及链轮驱动电机，所述刨头设置在刨头导轨上，刨头可沿刨头导轨直线移动；在所述刨头导轨两端分别设置有一个链轮，两个链轮之间通过刨链进行传动连接，每个链轮均配置一台链轮驱动电机；所述刨头包括刨体和牵引块，刨体与刨头导轨滑动接触配合，牵引块固连在刨体上，牵引块与刨链固定连接；所述模拟煤壁装夹组件包括模拟煤壁水平夹紧板、模拟煤壁水平夹紧油缸、水平夹紧油缸支座、模拟煤壁水平推移板、模拟煤壁水平推移油缸、水平推移油缸支座、模拟煤壁压紧板、模拟煤壁压紧油缸及压紧油缸支架；所述模拟煤壁水平夹紧板数量为两个，两个模拟煤壁水平夹紧板对称分布在模拟煤壁左右两侧，在模拟煤壁下方设有水平夹紧板导向滑轨，水平夹紧板导向滑轨采用平行双轨结构，模拟煤壁水平夹紧板可沿水平夹紧板导向滑轨进行直线移动；所述水平夹紧油缸支座位于模拟煤壁水平夹紧板外侧，水平夹紧油缸支座固装在地面上，所述模拟煤壁水平夹紧油缸水平设置，模拟煤壁水平夹紧油缸的缸筒端部铰接在水平夹紧油缸支座上，模拟煤壁水平夹紧油缸的活塞杆端部铰接在模拟煤壁水平夹紧板外表面；所述模拟煤壁水平推移板位于模拟煤壁后侧，所述水平推移油缸支座位于模拟煤壁水平推移板外侧，水平推移油缸支座固装在地面上，所述模拟煤壁水平推移油缸水平设置，模拟煤壁水平推移油缸的缸筒端部铰接在水平推移油缸支座上，模拟煤壁水平推移油缸的活塞杆端部铰接在模拟煤壁水平推移板外表面；所述压紧油缸支架采用龙门结构，压紧油缸支架从模拟煤壁上方跨过且固装在地面上，所述模拟煤壁压紧板位于模拟煤壁上侧，所述模拟煤壁压紧油缸竖直设置，模拟煤壁压紧油缸的缸筒端部铰接在压紧油缸支架上，模拟煤壁压紧油缸的活塞杆端部铰接在模拟煤壁压紧板上表面；所述模拟煤壁水平夹紧板、模拟煤壁水平推移板及模拟煤壁压紧板与模拟煤壁相接触的表面均设为粗糙表面；在所述水平夹紧板导向滑轨之间的地面上安装有模拟煤壁支撑垫板，模拟煤壁放置在模拟煤壁支撑垫板上，模拟煤壁支撑垫板的高度大于水平夹紧板导向滑轨的高度；在所述模拟煤壁前方的地面上设置有喷雾降尘机构，所述喷雾降尘机构包括喷雾杆、喷雾杆支架及粉尘检测仪，喷雾杆支架固装在地面上，所述喷雾杆水平固装在喷雾杆支架顶部，在喷雾杆的杆体上分布有若干水雾喷嘴；所述粉尘检测仪安装在喷雾杆支架中部，通过粉尘检测仪实时对刨削过程中产生的粉尘浓度进行监测；在所述牵引块上开设有凹槽，在牵引块的凹槽内贴装有第一应变片，通过第一应变片测量刨削过程中牵引块受到来自刨链的拉力；所述刨体上安装有若干刨刀，刨刀由刀体和刀座组成，在刀座侧部和后部均开设有凹槽，在刀座侧部的凹槽内分别贴装有第二应变片、第三应变片和第四应变片，通过三个应变片测量刨削过程中刨刀受到的冲击应力；在所述刀座后部的凹槽内贴装有三向加速度传感器；在所述刀座侧部凹槽和后部凹槽的下角位置设置有导线槽；在所述链轮与链轮驱动电机的连接轴上安装有扭矩传感器，通过扭矩传感器测量刨头在牵引过程中受到的扭矩；在所述模拟煤壁侧方的地面上安装有高清摄像头和粒子成像速度场仪，高清摄像头和粒子成像速度场仪安装在同一个支架上，粒子成像速度场仪位于支架的最上方，高清摄像头位于粒子成像速度场仪下方，高清摄像头数量若干，若干高清摄像头沿高度方向均布设置；通过粒子成像速度场仪对刨削过程中下落煤炭粉尘颗粒的运动轨迹进行监测，通过高清摄像头对刨削后模拟煤壁表面不同高度的背脊残留进行图像获取。

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