基于HHT和排列熵的轴向倾斜截齿截割载荷特性

刘春生，白云锋，沈佳兴

(1.黑龙江科技大学， 哈尔滨 150022； 2.黑龙江科技大学 机械工程学院， 哈尔滨 150022)

0 引 言

截齿截割煤岩是复杂的动态过程，截齿载荷谱能有效反映煤岩破碎的综合信息[1]。由于煤岩的非均质、各向异性，实验载荷谱是典型的非平稳、非线性信号。采用合适的数据处理方法提取载荷谱的特征值，探究载荷谱中隐藏的综合信息是众多学者研究的重要方向。H .W. Shen[2]应用声发射关键技术分析煤岩破碎特性，给出了截割参数与破碎特性之间的关联。H. X.Jiang等[3]运用混沌理论研究截割特性，指出截割能耗与破碎效果之间的内在关系。尹喜云等[4]从信息熵的角度探究了刀具在动静组合加载作用下破岩效果，给出了接触应力信息熵与刀具磨损强度的关系。孙继平等[5]应用小波分析获得了截割煤岩载荷谱特征识别方法。李晓豁等[6]利用小波包分解提取了载荷谱当中的特征值，检测出截割载荷极值能量的频率。张艳丽等[7]基于HHT对综采工作面上采集的煤和矸石振动声波信号进行了EMD分解，得到了顶煤下落过程中声波信号的频率和幅频特性。李成武等[8]采用HHT方法对煤冲击破坏信号进行去噪，定量说明了HHT去噪效果的显著性。刘春生等[9-11]采用正则化、傅里叶变换、小波分解等方法分析载荷谱的截割特性，给出了多种截割性能评价的有效方法。

国内外载荷谱的特征提取，进行了诸多研究，但从随机性和能量占比两个角度对截齿截割载荷谱的研究目前较少。……