Разрушение массива последовательным отделением «Стружки». Производительность резца или всего экскаваторного устройства, страница 2

При бурении вводится показатель трудности бурения

По аналогии с показателем  П_р  и в соответствии с величиной  П_б   горные породы по буримости делят на 5 классов:

I – легко буримые (П_б = 1 – 5); II – средней буримости (П_б =5,1 – 10); III – труднобуримые (П_б = 10,1 – 15); IV – весьма труднобуримые (П_б = 15,1 – 20); V – исключительно трудно буримые (П_б = 20,1 – 25). Породы с П_б>25 относятся к внекатегорным.

Копание и резание горных пород

Копание – отделение породы от массива (или от штабеля) включает в себя резание, перемещение отделенной породы по рабочему органу, трение рабочего органа о породу и т.п.

Резание – процесс отделения стружки от массива режущей частью рабочего органа.

Виды стружки при резании

Различают следующие условия резания: блокированное, полублокированное и свободное

    Блокированное                Полублокированное              Свободное

Высота снимаемого резцом слоя породы (монолитной или разрыхленной) называется толщиной стружки и обозначается - d.

При врезании резца в породу на нее от резца передается усилие, которое вызывает реакцию R, называемую сопротивлением внедрению.

Эта реакция раскладывается на две

составляющие сопротивление резанию, действующее в направлении реза и перпендикулярное ему Р_n –сопротив-ление подачи. (Углы  d, b и h соответ- ственно называются углами резания, заострения и задним) Р_n » 0,5-0,7Р.

Отношение сопротивления резания к площади поперечного сечения стружки называется удельным сопротивлением резанию

где F -  площадь поперечного сечения стружки;

d- толщина стружки;  в – ширина стружки.

Удельное сопротивление резанию может быть выражено так же через работу и объем

где  А – работа (энергия) затрачиваемая на экскавацию;

V – экскавируемый объем,

через  производительность и мощность

где N – затраченная мощность при экскавации;

Q – производительность экскавирующего органа.

Для пород I и II классов, к которым, кстати, могут быть отнесены и разрыхленные (раздробленные) породы III и IV классов, показано, что в значительной степени удельное сопротивление резанию зависит от толщины стружки и от того, как она образуется

где  а  и  в  - коэффициенты, зависящие от экскавируемой породы (для пород указанных классов значение коэффициента  в »-0,5; значение же коэффициента  а  меняется в широких пределах и меняется от 15000 – 20000 для мягких пород (например торфа) до 3000000 – 5000000 для плотных и мерзлых пород).

Толщина стружки при работе  многоковшовой экскавирующей рамы (например драга, цепной щелерез и т.п.).

При  h = R × 2   a @ 30⁰;         при 

Экскаватор типа ТЭ:

1 – гусеничный ход; 2 – поворотная платформа; 3 – двигатель; 4 – рама основная; 5 – канат механизма подъема выносной рамы; 6 – выносная рама; 7 – подъемный канат; 8 - тяговый канат; 9 - рукоять обратной лопаты; 10 – ковш (обратная лопата); 11 – стрела; 12 – тяговая лебедка; 13 – подъемная лебедка стрелы и рукояти; 14 – лебедка перемещения выносной рамы.

Экскаватор типа МТП-71 (ЭО – 4221):

1 – гусеничный ход; 2 – поворотная платформа; 3 – двигатель(силовая установка); 4 – кабина управления; 5 – стрела; 6 – гидравлический цилиндр стрелы; 7 – гидроцилиндр рукояти; 8 – рукоять обратной лопаты; 9 – гидроцилиндр поворота ковша; 10 – ковш (обратная лопата).

К_м – коэффициент металлоемкости ср ~ 1,4 т/м³

Мощность, необходимая для работы тяговой лебедки или

гидроцилиндра

Мощность, необходимая для работы тяговой лебедки или гидроцилиндра рукояти при экскавации грунта обратной лопатой (или прямой лопатой) складывается из 1 – мощности, необходимой непосредственно для экскавации (копания0 грунта лопатой и из 2 – мощности, необходимой для преодоления составляющей силы тяжести экскавирующего устройства и экскавируемого грунта.

Сопротивление копанию зависит от длины пути l  проделываемого ковшом по линии резания, емкости ковша и величины тела волочения.