基于密实核理论的单滚刀多阶段受力预测模型

来源期刊：机械设计与制造2015年第6期

论文作者：孙伟 张旭 赵奎山

文章页码：9 - 12

关键词：TBM;盘形滚刀;密实核;预测模型;破岩力;滚刀切割试验;

摘    要：基于密实核理论,针对特定岩石条件,考虑滚刀在破岩过程中复杂的受力情况,将滚刀楔形刃破岩过程分为四个阶段:弹性变形阶段、挤压破碎阶段、密实核破碎阶段与卸载阶段,且认为在密实核破碎阶段,密实核处于静水压状态,静水压力增大,会使受力物体的体积缩小,但不会改变其形状。并提出了单滚刀多阶段受力预测模型。进而开展了单滚刀线性切割岩石试验研究,并与理论模型进行了对比。结果表明:预测模型与实验数据垂直力、侧向力和滚动力的误差分别在(8~18)k N,(2~5)k N和(0~3)k N;在此基础上对预测模型进行了系数修正,使其能够更加真实地模拟滚刀破岩的受力情况,为滚刀以及刀盘的设计提供技术支撑。