Обґрунтування параметрів ріжучого інструмента з робочою боковою гранню для очисних комбайнів - Автореферат

Встановити характер взаємодії робочої бокової грані різця з пластом, що руйнується, для чого провести експериментальні тензометричні дослідження руйнування пласта різцями з робочою боковою гранню. На основі математичної моделі сил розробити методики визначення раціональних параметрів різця з робочою боковою гранню і схем його набору на виконавчих органах очисних комбайнів, що забезпечують зниження питомих енерговитрат руйнування вугільного пласта, поліпшення гранулометричного складу вугілля і підвищення продуктивності комбайнів. Сили, що формуються на різці з робочою боковою гранню, є багатопараметричними випадковими функціями, випадковий характер яких зумовлений випадковим характером опірності вугілля різанню, довжин відколів, площини контакту різця по задній грані з пластом, величини кінематичного заднього кута і товщини стружки. Наукове значення роботи полягає у визначенні характеру взаємодії робочої бокової грані різця з пластом, що руйнуються, у встановленні закону розподілу імовірності довжин відколів масиву цією гранню і в розробці математичних моделей миттєвих зусиль, що формуються на різці з робочою боковою гранню, як багатопараметричних випадкових функцій. Практичне значення роботи полягає в розробці методик і визначенні раціональних параметрів різців з робочою боковою гранню і схем їхнього набору на виконавчих органах очисних комбайнів, що забезпечують зниження на 20…30% питомих енерговитрат руйнування пласта в порівнянні з питомими енерговитратами при руйнуванні пласта існуючими типами ріжучого інструмента, поліпшення гранулометричного складу видобутого вугілля: зниження в 1,3 …1,5 разу вмісту дрібних фракцій (штибу), і збільшення в 1,5 …2 разу вмісту великих фракцій, а також підвищення в 1,3 …1,5 разу продуктивності очисних комбайнів.Зусилля руйнування міжщілинового цілика робочою боковою гранню значно, в 1,5…3 рази, менше, ніж зусилля, що формується на передній грані різця, при цьому руйнуванню дією робочої бокової грані піддається у 2…2, 5 рази більший обєм матеріалу, ніж руйнує передня грань різця. Формування зусиль на різці з робочою боковою гранню при руйнуванні ним пласта є випадковий процес, а самі зусилля є багатопараметричними випадковими функціями, випадковий характер яких зумовлюється випадковим характером довжини відколу масиву, опірності пласта різанню, товщини стружки, величини кінематичного заднього кута та площі контакту задньої і неробочої бокової граней різця з пластом. Величина математичного очікування складової ХБР зусилля, що формується на робочій боковій грані різця при руйнуванні нею міжщілинового цілика, пропорційна величині опірності пласта різанню і ефективній площі перерізу міжщілинового цілика, звязана з шириною робочої бокової грані оберненою залежністю (зі збільшенням ширини зусилля зменшується), а з кутом нахилу означеної грані - нелінійною, що має мінімум в області . , (2) де - розрахункова середня опірність пласта різанню в невіджатій зоні вибою; hi, ti - товщина і ширина стружки, що знімається i-м різцем; BCI, ВПІ - ширина бокової робочої і передньої поверхонь i-го різця; ві - кут нахилу робочої бокової грані i-го різця; КОТІ - коефіцієнт віджиму для i-го різця; kh, a, c, d, в0 - коефіцієнти регресії. (6) де - математичні очікування коефіцієнтів, що враховують вплив крихко-пластичних властивостей пласта і геометричних параметрів ріжучого інструмента на величину зусиль, що формуються на задній і неробочій боковій гранях i-го різця; Si , SБI - площина контакту i-го різця з масивом по задній та боковій граням відповідно; БКІ - величина кінематичного заднього кута; б0 - стала величина; f" - коефіцієнт опірності пласта різанню; ОПІ(li) и ОБІ(li) - “функції сколювання” - випадкові функції шляху, пройденого різцем від точки його первісного зіткнення з масивом, які мають виглядВ дисертаційній роботі надане нове рішення науково-технічної задачі, яка має важливе народногосподарське значення, і полягає в визначенні характеру взаємодії ріжучого інструмента з робочою боковою гранню з пластом, що руйнується, розробці математичних моделей сил, що формуються на його гранях, як багатопараметричних випадкових функцій, і на їхній основі - методик визначення раціональних параметрів різців з робочою боковою гранню і схем їхнього набору на виконавчих органах очисних комбайнів, які дозволяють знизити на 20…30% питомі енерговитрати руйнування пласта, покращити гранулометричний склад видобутого вугілля - знизити в 1,3…1,5 рази вміст дрібної фракції (штибу), і збільшити в 1,5…2 рази вихід великих фракцій, - а також підвищити в 1,3…1,5 рази продуктивність комбайна. Аналітичні і експериментальні тензометричні дослідження руйнування масиву різцем з робочою боковою гранню дозволили встановити наступне: 2.1 Руйнування пласта різцями з робочою боковою гранню відбувається шляхом сколювання окремостей (відколів) як передньою, так і робочою боковою гранями, розподіл імовірностей довжин яких (відколів) не суперечить закону Вейбула. 2.2 Сила, що формується на робочій боковій грані різця при р

Основний зміст роботи