剪刀机三维力传感器的设计和实验结果 剪刀机剪刀机剪刀机的三维力传感器的设计和实验结果
Bing Miao1, Yunwang Li1,2, Yinan Guo1,2
1School of Mechanical and Electrical Engineering, China University of Mining and Technology (Beijing), Beijing 100083, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|December 9, 2023
概括
开发了一种新的三维力传感器,用于采煤机剪刀切割. 这种传感器可以准确地测量三个方向的力,这对于优化采矿操作和设备性能至关重要.
科学领域:
- 采矿工程 采矿工程 采矿工程
- 机械工程 机械工程
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 煤矿切割机需要精确的力度测量才能有效运行.
- 现有的传感器可能缺乏用于切割分析所需的多方向能力.
- 了解切割上的力量对于工具磨损和岩石碎片化至关重要.
研究的目的:
- 设计和开发一种新型的三维力传感器,用于煤矿剪刀的剪刀.
- 为了在切割过程中同时测量沿三个轴的力.
- 为了验证传感器在模拟和实际采矿条件下的性能.
主要方法:
- 基于应变理论和材料力学的传感器设计.
- 有限元分析 (FEA) 用于应变分布和标尺放置.
- 开发一个对灵敏度,线性和横轴误差的校准测试系统.
- 模拟模拟和切割实际测试动态特征.
主要成果:
- 开发的传感器实现了0.748 mV/V,2.367 mV/V和2.83 mV/V的灵敏度.
- 交叉灵敏度误差被确定为小于5.02%.
- FEA和实验结果证实了传感器的结构适用于测量削力.
结论:
- 这种新型的三维力传感器满足了在煤矿采矿中测量切削力的要求.
- 传感器的设计有效地减少了轴间合错误.
- 这项技术可以提高对煤炭切割过程的理解和控制.
