Авторы: Ю.Н. Линник, В.Ю. Линник

Название статьи: Закономерности формирования максимальных нагрузок на резцах и исполнительных органах угледобывающих машин

Год: 2021, Номер: 4, Страницы: 16-21

Отрасль знаний: 05.05.06 Горные машины (технические науки)

Индекс УДК: 62-2, 622.2.

DOI: 10.26730/1816-4528-2021-4-16-21

Аннотация: Разрушение угольных пластов сложного строения, содержащих крепкие неоднородности (твердые включения и крепкие породные прослойки), сопровождается действием на резцы исполнительных органов угледобывающих машин динамических нагрузок, вызывающих снижение производительности процесса выемки угля и преждевременный выход из строя их узлов и элементов. Для правильного выбора режимов работы угледобывающих машин и выполнения расчетов, связанных с определением необходимой прочности резцов и элементов трансмиссий, необходимо учитывать уровень и характер возникновения пиковых (максимальных) нагрузок, возникающих на резцах при разрушении пластов сложного строения. В этой связи в первой части статьи изложены результаты экспериментальных исследований влияния параметров процесса резания и геометрических параметров режущего инструмента на нагрузки при различном характере взаимодействия резцов с твердыми включениями. Установлено, что при прорезании резцом включения и при касании с ним размеры последнего практически не влияют на величину пиковой нагрузки. Напротив, для случаев вырыва величина пиковой силы резания существенно зависит от размеров и конфигурации включения, а также хрупко-пластичных свойств угля, определяющих характер связи включения с массивом. Установлено, что из всех видов взаимодействия резца с твердым включением наибольшие нагрузки возникают при их центральном перере-зании. Определены пиковые и среднепиковые значения сил резания и подачи для случаев центрального прорезания острым и затупленным резцом наиболее распространенных карбонатных включений. Предложены расчетные зависимости для определения максимальных нагрузок на резцах и времени их действия в функции от режимных параметров процесса резания, конструктивных и геометрических параметров резцов.
Во второй части статьи рассмотрен механизм и характер возникновения нагрузок при кратковременном перерезании группой резцов крупных (нераздробленных) твердых включений. Установлено, что максимальные нагрузки на группах резцов исполнительного органа могут также возникать при монотонном опрокидывании электродвигателя комбайна, когда средний уровень нагрузки приближается к тяговому моменту двигателя, по причине встречи нескольких резцов с крупными твердыми включениями, при подрубке пород кровли и перерезании крепких породных прослойков. Установлены вероятности перерезания резцом твердого включения при различных уровнях наработки исполнительного органа и время действия максимальной пиковой нагрузки при выемке полосы угля длиной 100 м. Предложены расчетные зависимости для определения уровня и времени действия максимальной нагрузки на группе резцов при прорезании крепких неоднородностей, коэффициентов ее вариации и неравномерности нагруженности исполнительного органа. Полученные результаты необходимо принимать за основу при определении максимального динамического момента в трансмиссии к исполнительному органу, по величине которого ведется расчет на прочность элементов трансмиссии.

Ключевые слова: уголь резец исполнительный орган угледобывающая машина твердые включения сила резания максимальные нагрузки сопротивляемость резанию толщина и ширина стружки

Дата получения: 02.03.2021

Дата опубликования: 25.08.2021

ЦИТИРОВАНИЕ СКАЧАТЬ