(5.1)
(5.2)
(5.3)
где vп - скорость подачи, м/мин; nоб - частота вращения шнека (барабана), 1/мин; mр - количество резцов в. линии резания; γi - текущее значение угла положения резца; D - диаметр шнека по резцам.
Допуская траекторию движения резца окружностью, выражение (5.3) можно упростить
hi= hmax sinγi(5.4)
Шаг резания является величиной конструктивной и в процессе работы комбайна со шнековым или барабанным рабочими органами не изменяется, но всегда необходимо стремиться к достижению оптимального соотношения шага и глубины резания. Значения шага резания на забойной части для выпускаемых в настоящее время шнеков составляет 3,0-5,5 см, а в кутковой части 1,0-2,5 см. Причем меньшие значения шагов резания относятся к резцам, имеющим меньший конструктивный вылет. Кроме того, с целью выравнивания нагрузок в различных линиях резания целесообразно по ширине захвата расставлять резцы с переменным шагом резания, как это показано на рис.5.1. Объясняется это тем, что вследствие уменьшения коэффициента отжима сопротивляемость угля резанию по мере удаления от обнаженной поверхности в массив возрастает, а следовательно, возрастают и нагрузки на резцы.
Мощность (кВт), затрачиваемая на резание шнековым или барабанным рабочим органом, определяется по формуле
(5.5)
где Fи - суммарная средняя сила резания на рабочем органе, Н; vр - скорость резания, м/с; ηр - к.п.д. редуктора рабочего органа.
vр =π nоб D (5.6)
где nоб - частота вращения шнека (барабана), 1/с; D- диаметр шнека (барабана) по резцам, м.
Суммарная сила резания Fнна шнеке (барабане) определяется по выражению
(5.7)
где Zi - сила резанию на i-м резце, участвующем в резании (рассчитываемая по формулам (5.6.) и (5.7), Н; пp- число резцов, одновременно участвующих в резании, определяемое углом контакта рабочего органа с забоем (угол охвата); Кос - коэффициент ослабления массива, совокупно учитывающий: ослабление массива опережающим рабочим органом; наличие обнаженной поверхности; направление вращения рабочего органа относительно поверхности забоя; направление резания относительно напластования.
Средняя суммарная сила подачи Yи на шнековом
(барабанном) рабочем органе определяется из выражения
(5.8)
где Yi- сила подачи на i-м резце, определяемая по формулам (5.9), (5.10); γi - центральный угол между началом отсчета и резцом (см. рис.5.4).
Yo=Kп Zo, (5.9)
где Кп - коэффициент, характеризующий отношение силы подачи к силе резания на остром резце.
Y=Yo(1=CS3), (5.10)
где S3 - площадка затупления резца, определяемая как проекция поверхности затупления резца на плоскости резания, см²; С-коэффициент, учитывающий объёмное напряжённое состояние массива; рекомендации по определению значения этого коэффициента приведены в ОСТ 12.44.258-84.
На пластах сложного строения с породными прослойками или присечками породы расчет сил резания и подачи следует производить по сопротивляемости резанию отдельных угольных пачек, прослойков и присечек.
5.2 Механическое разрушение и нагруженность инструмента очистных комбайнов
Под резаниемпороды принято понимать воздействие режущего инструмента на обрабатываемую поверхность, сопровождающееся отделением (разрушением) пограничного слоя породы от массива.
Систематические исследования, проводимые более 50 лет в ряде научно-исследовательских и проектно-конструкторских институтов, привели к созданию инженерных методов расчета процесса резания, применяемых в практическом проектировании исполнительных органов горных машин. Установлено, что разрушение горных пород резанием является энергетически выгодным процессом. На основе принципа так называемого силового резания работают исполнительные органы современных очистных и проходческих машин. Это позволяет применять высокопроизводительную поточную технологию добычи полезных ископаемых.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.