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采煤机噪声与振动特性研究 预览
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作者 田震 荆双喜 +1 位作者 赵丽娟 高珊 《工矿自动化》 北大核心 2019年第3期23-28,共6页
为研究复杂煤层赋存条件下采煤机噪声与振动特性,对采煤机振动与噪声源进行了分析,发现采煤机工作时的噪声是由不同性质的噪声形式相互耦合形成的,截齿在截割过程中受到的非线性瞬时冲击载荷造成的振动是采煤机产生噪声的主要根源,改善... 为研究复杂煤层赋存条件下采煤机噪声与振动特性,对采煤机振动与噪声源进行了分析,发现采煤机工作时的噪声是由不同性质的噪声形式相互耦合形成的,截齿在截割过程中受到的非线性瞬时冲击载荷造成的振动是采煤机产生噪声的主要根源,改善采煤机工作过程中的设备振动可有效降低工作面的噪声级。利用协同仿真技术建立了采煤机截割部的虚拟样机并对其进行了动力学仿真分析,得到了关键零部件的振动及其变形状况:壳体伸出端与调高耳部振动较为剧烈,严重影响了传动系统和调高系统的稳定性;行星架存在着严重的扭曲变形及剧烈的振动,降低了支撑轴承的寿命。为降低采煤机工作过程中的振动,根据仿真结果对壳体结构进行了局部优化设计,优化后的壳体振动明显减弱,力学性能得到了显著提高,可有效改善采煤机的振动特性,降低工作面的噪声级,使采煤机有效平稳运行。 展开更多
关键词 煤炭开采 工作面噪声 截割部 采煤机振动特性 冲击载荷 虚拟样机
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采煤机截割部的动态特性实验
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作者 毛君 杨辛未 +1 位作者 陈洪月 宋秋爽 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2019年第1期150-153,共4页
为了研究采煤机截割部工作状态下动态特性,采用1:1模拟煤矿井下综采成套装备试验平台,以MG500/1180-WD采煤机为研究对象,通过无线数据传输系统,分别对采煤机在空载行走、斜切进刀、重载截煤三种不同工况下截割部的动态特性进行了测试与... 为了研究采煤机截割部工作状态下动态特性,采用1:1模拟煤矿井下综采成套装备试验平台,以MG500/1180-WD采煤机为研究对象,通过无线数据传输系统,分别对采煤机在空载行走、斜切进刀、重载截煤三种不同工况下截割部的动态特性进行了测试与研究。研究结果表明:不同工况下采煤机滚筒和摇臂在行走方向上受到的载荷冲击最大,并且在重载截煤工况下受到的载荷冲击最大,分别为1.891 m/s^2、1.709 m/s^2;在斜切进刀过程中,采煤机滚筒和摇臂在轴向和纵向受到的载荷冲击变化最大,增大幅度分别为697.45%、709.36%。 展开更多
关键词 采煤机 截割部 动态特性 实验研究
实验载荷下采煤机截割部牵引方向动态特性分析
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作者 毛君 王恩明 +2 位作者 杨辛未 陈洪月 宋秋爽 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2019年第3期184-188,192共6页
针对实际过程中采煤机截割部的载荷冲击大、振动剧烈的问题。综合考虑了采煤机摇臂的自身特性,以及将调高油缸的支撑特性,并依据胡克定律对其等效刚度进行了描述,建立了采煤机截割部竖直方向上三个自由度非线性动力学模型。将实验采集... 针对实际过程中采煤机截割部的载荷冲击大、振动剧烈的问题。综合考虑了采煤机摇臂的自身特性,以及将调高油缸的支撑特性,并依据胡克定律对其等效刚度进行了描述,建立了采煤机截割部竖直方向上三个自由度非线性动力学模型。将实验采集得到的原始数据,通过小波分解数据处理方法,对其干扰信号进行了降噪重构。以实验测试得到的滚筒截割载荷作为激励,分析了不同举升角下采煤机截割部牵引方向的动态特性。结果表明:滚筒的振动波动较大,驱动电机的振动波动较小,随着采煤机举升角的增加,截割部各部分的振动位移逐渐增大,并且振动位移的波动逐渐变大,当举升角为17°时,滚筒的振动位移均值分别为26.102 mm,最后通过实验对模型结果进行了验证。 展开更多
关键词 采煤机 截割部 动态特性 小波降噪 综采装备力学测试
现代巷道掘进机切割镐切割性能的建模及设计分析 预览
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作者 赵飞 《机械管理开发》 2019年第1期7-8,10共3页
介绍了巷道掘进机的发展与应用,分析了动臂式掘进机的基本组成,通过对切割镐切割性能进行建模及分析,得出“不相等的周向间距的应用是防止刀架重叠和后置等间距设计中较好的选择”的结论。
关键词 煤矿机械 掘进机 切割单元 切割镐 建模分析
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基于应力-强度干涉理论的采煤机截割部关键零件可靠性分析 预览
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作者 刘旭南 赵丽娟 +1 位作者 黄凯 罗贵恒 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期964-972,共9页
随着中厚煤层不断开采完毕,薄煤层开采比重将不断加大,其安全、高效开采日显重要,但由于开采空间有限、条件恶劣,采煤机易出现设计结构不合理、工作状态不稳定、可靠性差等问题。以MG2 100/455-BWD新型薄煤层采煤机截割部为工程对象,采... 随着中厚煤层不断开采完毕,薄煤层开采比重将不断加大,其安全、高效开采日显重要,但由于开采空间有限、条件恶劣,采煤机易出现设计结构不合理、工作状态不稳定、可靠性差等问题。以MG2 100/455-BWD新型薄煤层采煤机截割部为工程对象,采用Pro/E,ANSYS,ADAMS建立了该采煤机的刚柔耦合虚拟样机模型,基于破煤理论建立了采煤机螺旋滚筒的力学模型,通过MATLAB 编制了相关程序解决了刚柔耦合虚拟样机模型载荷添加的问题;通过虚拟仿真获取了关键零件输出轴、壳体、行星架的VonMises应力分布及最大应力节点应力值的时域信息,以30组不同牵引速度仿真模型的仿真结果建立了各关键零件的最大应力分布函数;以应力-强度干涉可靠性理论为基础,结合各关键零件的最大应力分布函数及所用材料强度分布函数,在考虑载荷作用次数情况下,建立各关键零件在随机载荷多次作用下的可靠度计算模型。经分析计算得到输出轴、行星架、壳体的可靠度分别为0.978,0.536及0.614,研究发现:行星架与壳体存在应力集中现象,应力最大位置分别位于行星架腹板与花键轴相交处及壳体惰轮轴孔后侧与行星减速器承载部分相交处。在对薄弱零件改进后,行星架、壳体的可靠度分别达到0.9690和0.9974,满足使用要求。该方法可有效缩短产品设计周期,提高采煤机关键零件的设计质量及可靠性。 展开更多
关键词 应力-强度干涉理论 截割部 采煤机 可靠性
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采煤机截割部传动系统故障信号小波包分解方法研究 预览
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作者 刘旭南 赵丽娟 +1 位作者 付东波 张飞飞 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第14期169-175,253共8页
采煤机主要通过截割部上的滚筒截割煤岩,若其传动系统发生故障将导致采煤工作中断,造成巨大的经济损失。以MG2×70/325采煤机为依托,采用PRO/E建立了断齿、裂纹齿轮和缺陷轴承等常见故障模型,利用ANSYS及ADAMS建立了引入故障形式的... 采煤机主要通过截割部上的滚筒截割煤岩,若其传动系统发生故障将导致采煤工作中断,造成巨大的经济损失。以MG2×70/325采煤机为依托,采用PRO/E建立了断齿、裂纹齿轮和缺陷轴承等常见故障模型,利用ANSYS及ADAMS建立了引入故障形式的采煤机截割部刚柔耦合虚拟样机模型,提取各惰轮轴轴向和径向受力数据,作为建立故障诊断系统的样本。用Coif4小波对数据进行小波包分解,求各子带能量值,作为神经网络输入向量,结合Elman神经网络建立采煤机截割煤岩时的故障诊断模型,仿真结果表明:该方法可有效地诊断传动系统的故障零件和类型,对于复杂工况下,采煤机故障检测以及在线实时监测具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 采煤机 截割部 故障诊断 小波包分解法 神经网络
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错齿BTA深孔振动钻削刀具系统径向减振特性研究 预览
7
作者 郑亮奎 郑建明 +2 位作者 李旭波 肖世英 刘驰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第14期96-104,共9页
BTA深孔钻削刀具系统刚性差,加工过程极易发生多个方向的颤振,而刀具颤振对孔的加工精度和刀具的使用寿命具有重要影响。根据错齿BTA内排屑深孔钻刀具系统的特点,构建了深孔钻削过程刀具系统径向动力学模型,通过其特征方程研究了径向动... BTA深孔钻削刀具系统刚性差,加工过程极易发生多个方向的颤振,而刀具颤振对孔的加工精度和刀具的使用寿命具有重要影响。根据错齿BTA内排屑深孔钻刀具系统的特点,构建了深孔钻削过程刀具系统径向动力学模型,通过其特征方程研究了径向动力学特性。为了获得普通钻削与振动钻削条件下刀具系统径向振动的行为特征,将切削加工过程离散为满足状态方程连续条件的多个微小切削单元,并采用差分方程求解方法给出了普通钻削与振动钻削过程刀具径向振动位移的数值解。仿真和实验结果表明,所建立径向动力学模型的求解结果与实验结果相吻合,振动钻削对刀具系统径向振动具有较强的抑制效果,与普通钻削相比,孔加工圆度和表面粗糙度都有了明显改善。 展开更多
关键词 深孔加工 颤振 振动钻削 切削单元 数值仿真
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不确定因素下采煤机截割部齿轮传动系统动力可靠性分析 被引量:1
8
作者 张运真 张瑜 +1 位作者 陈洪月 毛君 《煤矿机械》 北大核心 2018年第9期67-71,共5页
针对采煤机截割部齿轮传动系统的工作可靠性低的问题,综合考虑齿轮副的物理参数、几何参数及外激励等因素的随机性,建立了采煤机截割部齿轮传动系统非线性动力学模型,运用变步长Runge-Kutta方法求解了系统的动态响应,通过概率疲劳累积... 针对采煤机截割部齿轮传动系统的工作可靠性低的问题,综合考虑齿轮副的物理参数、几何参数及外激励等因素的随机性,建立了采煤机截割部齿轮传动系统非线性动力学模型,运用变步长Runge-Kutta方法求解了系统的动态响应,通过概率疲劳累积损伤理论,建立了截割部齿轮传动系统的动力可靠度模型,并计算得出了各随机参数的变异性对系统及齿轮传动件的动力可靠度的影响,将计算结果与Monte-Carlo方法计算结果进行了对比,验证了方法的可行性,研究结果为采煤机截割部齿轮传动系统的可靠性优化设计提供了理论基础。 展开更多
关键词 动力可靠性 齿轮传动系统 截割部 不确定性
综掘机自移式截割头防护装置应用
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作者 张辉 《煤矿机械》 北大核心 2018年第9期112-113,共2页
综掘机是煤矿井下掘进时采用的重要设备,综掘机上设置有截割头,用于截割煤壁。现有技术中,综掘机在完成截割任务后,直接将截割头落地停机,工人在迎头进行巷道支护作业时,由于地面湿滑,会导致支护人员碰触截割头上锋利的截齿;同时,如果... 综掘机是煤矿井下掘进时采用的重要设备,综掘机上设置有截割头,用于截割煤壁。现有技术中,综掘机在完成截割任务后,直接将截割头落地停机,工人在迎头进行巷道支护作业时,由于地面湿滑,会导致支护人员碰触截割头上锋利的截齿;同时,如果发生误操作,将导致截割头动作,会对支护人员造成伤害,导致安全事故。 展开更多
关键词 截割头 液压 防护装置
薄煤层采煤机截割部改进设计 预览
10
作者 盛永林 《煤矿机电》 2018年第2期30-32,共3页
针对MG200/446-WD型薄煤层采煤机截割部壳体强度不足、高速轴轴承频繁损坏和齿轮传动噪声大及行星减速器可靠性差等问题,分别从截割部壳体材质与结构、行星减速器等角度进行改进设计。通过井下工业性试验结果,改进后的采煤机满足了... 针对MG200/446-WD型薄煤层采煤机截割部壳体强度不足、高速轴轴承频繁损坏和齿轮传动噪声大及行星减速器可靠性差等问题,分别从截割部壳体材质与结构、行星减速器等角度进行改进设计。通过井下工业性试验结果,改进后的采煤机满足了使用要求,效果良好,对今后设计具有很好的借鉴价值。 展开更多
关键词 采煤机 截割部 壳体 行星减速器
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采煤机截割部行星架受力及结构分析 预览
11
作者 李小东 《机械工程与自动化》 2018年第6期96-97,100共3页
针对采煤机截割部行星架在使用过程中的故障问题,首先分析了截割部行星减速机构的特点和功能,然后对行星架的受力状况进行了分析。在此基础上,利用ABAQUS有限元软件分析了行星架在给定工况下的总应变和Mises应力分布情况,指出在花键轴... 针对采煤机截割部行星架在使用过程中的故障问题,首先分析了截割部行星减速机构的特点和功能,然后对行星架的受力状况进行了分析。在此基础上,利用ABAQUS有限元软件分析了行星架在给定工况下的总应变和Mises应力分布情况,指出在花键轴与腹板连接根部等位置可能发生应力集中,应从设计、加工等角度加以控制。之后对行星架的振动模态进行了分析,结果表明其不会与其他运动部件产生共振。 展开更多
关键词 采煤机 截割部 行星架 受力分析 模态
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采煤机截割部行星架强度分析与结构优化 预览
12
作者 原晔 《煤炭工程》 北大核心 2018年第8期161-163,共3页
针对采煤机截割部行星架在使用过程中易出现强度不足和疲劳损坏等问题,文章首先分析了截割部传动机构的组成,然后对行星架的工作原理和受力特点进行了分析,在此基础上,利用UG和Abaqus建立了行星架的有限元模型,分析结果表明,在驱动侧轴... 针对采煤机截割部行星架在使用过程中易出现强度不足和疲劳损坏等问题,文章首先分析了截割部传动机构的组成,然后对行星架的工作原理和受力特点进行了分析,在此基础上,利用UG和Abaqus建立了行星架的有限元模型,分析结果表明,在驱动侧轴承安装位末端和三角立柱周边存在应力集中现象,通过采取增设过渡台阶、圆角等优化方法,可显著提高行星架的刚性和强度,降低应力集中,并最终提高行星架的使用寿命。 展开更多
关键词 采煤机 截割部 行星架 强度分析 结构优化
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采煤机截割部双电机机械串接驱动的同步性研究 预览
13
作者 成学忠 《机械管理开发》 2018年第1期23-25,共3页
为了提高机械串接驱动的同步性,提出了采煤机截割部双电机机械串接驱动同步性研究。通过构建机械串接驱动模型,采用动力方程在拉格朗日方程的基础上进行改进,设步长大小为0.001 s展开仿真实验。实验结果表明:采煤机截割部双电机机械串... 为了提高机械串接驱动的同步性,提出了采煤机截割部双电机机械串接驱动同步性研究。通过构建机械串接驱动模型,采用动力方程在拉格朗日方程的基础上进行改进,设步长大小为0.001 s展开仿真实验。实验结果表明:采煤机截割部双电机机械串接驱动系统受到的主要影响因素为两个电机之间连接的刚度,而两电动机机械特性之间的差异与系统等效刚度对同步性的影响比较小。 展开更多
关键词 采煤机 截割部 双电机串接驱动
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采煤机截割部振动特性分析 被引量:5
14
作者 谢苗 闫江龙 +2 位作者 毛君 苗立野 董先瑞 《机械强度》 CSCD 北大核心 2017年第2期254-260,共7页
采煤机在工程过程中承受着复杂的载荷冲击,这会使得采煤机截割部出现复杂的振动现象,这种复杂的振动现象一方面会增加螺旋滚筒、摇臂壳体和齿轮传动机构等部件的工作负担,另一方面也会对采煤机的截割性能造成影响。为研究采煤机截割部... 采煤机在工程过程中承受着复杂的载荷冲击,这会使得采煤机截割部出现复杂的振动现象,这种复杂的振动现象一方面会增加螺旋滚筒、摇臂壳体和齿轮传动机构等部件的工作负担,另一方面也会对采煤机的截割性能造成影响。为研究采煤机截割部的工作稳定性,采用集中参数建模法建立采煤机的竖直方向和水平方向振动数学方程,并利用Matlab对其进行求解,得到截割部外载荷作用下,处在不同工作角度时的时域和频域振动特性规律,然后利用刚柔耦合混合建模的方法,建立截割部的三维模型,利用Adams和Ansys联合对截割部的负载进行了动力学仿真分析,得到采煤机截割部动态响应。为研究采煤机截割部的动力学特性提供了新的方法,分析结果为改进采煤机截割部设计、提高其工作稳定性提供了依据。 展开更多
关键词 采煤机 截割部 集中参数建模法 刚柔耦合 振动
基于PSO-BP神经网络的掘进机截割部故障诊断 预览 被引量:1
15
作者 杨健健 唐至威 +1 位作者 王子瑞 吴淼 《煤炭科学技术》 北大核心 2017年第10期129-134,共6页
为提高部分断面掘进机截割部故障诊断的有效性与准确性,以部分断面掘进机截割部振动加速度信号为研究对象,从煤矿井下采集了掘进机截割部振动加速度数据,分析并提取了表征掘进机截割部运行状态的特征向量,采用BP神经网络作为故障诊断方... 为提高部分断面掘进机截割部故障诊断的有效性与准确性,以部分断面掘进机截割部振动加速度信号为研究对象,从煤矿井下采集了掘进机截割部振动加速度数据,分析并提取了表征掘进机截割部运行状态的特征向量,采用BP神经网络作为故障诊断方法,利用PSO算法的快速收敛性及全局搜索能力直接对BP网络的权值阈值进行优化,解决了BP神经网络收敛速度慢及易陷入局部极小值的问题。通过对数据样本进行训练与测试,构建了能够诊断截割部是否故障的PSO-BP神经网络,对EBZ-160型掘进机截割部是否发生故障进行诊断。试验结果表明:与快速BP法优化的BP神经网络(FBP神经网络)相比,PSO-BP网络诊断精度更高,训练步数更少。该方法能准确有效地诊断掘进机截割部故障,为掘进机截割部故障诊断研究提供了方法与思路。 展开更多
关键词 掘进机 截割部 故障诊断 PSO算法
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基于LCA的机床切削单元能耗及环境排放研究 预览
16
作者 时君丽 关朋朋 +3 位作者 周茂军 吴雨霏 刘丽红 栾博然 《机械制造与自动化》 2017年第3期14-16,48共4页
基于生命周期评价理论,建立了机床切削单元的能耗、物耗及环境排放模型,根据切削单元系统边界,对单元过程的输入输出数据清单进行整理,提出了4种重要的环境影响类别,即初次资源消耗、全球变暖、酸化和富营养化,并通过特征化和标准化之... 基于生命周期评价理论,建立了机床切削单元的能耗、物耗及环境排放模型,根据切削单元系统边界,对单元过程的输入输出数据清单进行整理,提出了4种重要的环境影响类别,即初次资源消耗、全球变暖、酸化和富营养化,并通过特征化和标准化之后得出环境影响结果。对金属车削进行了实例分析,结果表明“初次能源消耗”是车削单元重要的环境影响类别。模型可以为机床切削加工提供能耗及环境排放参考,从而采取减少制造工艺加工过程中资源消耗和环境排放的措施,实现绿色制造。 展开更多
关键词 切削单元 能源消耗 环境排放 环境影响
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基于小波包分析的采煤机振动信号去噪探讨 预览
17
作者 张根平 《江西煤炭科技》 2017年第3期109-111,共3页
为实现采煤机截割部振动信号的分析与处理,提出基于能量-相关性关系以及小波包分析方法建立处理模型,设计了采煤机截割部振动信号在线去噪系统,提高了复杂工况下采煤机截割部振动信号采集的可靠性。
关键词 采煤机截割部 信号去噪 小波包变换 相关性分析
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采煤机截割部行星架疲劳寿命分析 预览
18
作者 徐健博 《煤矿机电》 2017年第4期72-75,共4页
为研究采煤机截割部行星架在实际工况下的疲劳寿命,根据煤岩截割理论,构建滚筒承载力与力矩的数学模型,使用Matlab求解。运用Ansys Workbench对采煤机行星架进行动力学分析,将负载扭矩以时间序列的形式施加在行星架上,并将结果文件导入N... 为研究采煤机截割部行星架在实际工况下的疲劳寿命,根据煤岩截割理论,构建滚筒承载力与力矩的数学模型,使用Matlab求解。运用Ansys Workbench对采煤机行星架进行动力学分析,将负载扭矩以时间序列的形式施加在行星架上,并将结果文件导入Ncode中进行截割部行星架寿命预测。仿真结果表明:输出轴与侧壁板连接处寿命较小,说明此处存在应力集中现象。 展开更多
关键词 采煤机 截割部 行星架 疲劳寿命
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采煤机截割部过载保护分析 预览 被引量:1
19
作者 王晋 《能源与节能》 2017年第12期41-42,92共3页
探究了采煤机截割部过载保护,在分析采煤机构造运行原理和截割部传统过载保护不足的基础上,分析总结新型限矩器保护装置的优良特性,并对其保护应用方案进行探究,希望能够为其他矿井采煤机截割部的有效保护提供借鉴与参考。
关键词 采煤机 截割部 过载 保护装置
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掘锚一体机截割部切削载荷特性研究 预览
20
作者 麻成标 《铁道建筑技术》 2017年第4期124-126,共3页
探究掘锚一体机截割部齿尖角变化对其切削特性的影响规律,以国内首台护盾式掘锚一体机为研究对象,借助有限元软件模拟截割部切削煤岩全过程,分析截割部在转速及齿尖角双变量条件下对切削载荷和切削效率的影响规律。结果表明:相同转速下... 探究掘锚一体机截割部齿尖角变化对其切削特性的影响规律,以国内首台护盾式掘锚一体机为研究对象,借助有限元软件模拟截割部切削煤岩全过程,分析截割部在转速及齿尖角双变量条件下对切削载荷和切削效率的影响规律。结果表明:相同转速下,截割部扭矩随齿尖角的增大而增大,齿尖角从70°增大到80°,各个转速下扭矩平均增大38.4%;齿尖角不变,随着转速增大,比能耗呈增大趋势,在齿尖角为70°时,截割部切削效率最高。研究成果可为掘锚一体机高效截割与性能的评价提供参考。 展开更多
关键词 掘锚一体机 截割部 载荷特性 扭矩 比能耗
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