кандидат технических наук Малыбаев Нурлан Сакенович

кандидат технических наук Жолдыбаева Гульнар Сабитовна

магистрант Кабызов Зайтын Талғатұлы

Карагандинский государственный технический университет (КарГТУ)

Схемы резания и расстановки инструментов на исполнительных органах

Схема резания (схема разрушения) – графическое изображение последовательности работы резцов исполнительного органа при разрушении забоя с показом характера и размеров сечения стружки. Параметры схем резания (рисунок 1, а) – толщина стружки h, ширина стружки t (полусумма расстояний от данного резца до соседних справа и слева) и степень изношенности tg q.

В соответствии с видами резания различают шахматную, последовательную и комбинированную схемы резания.

Расчет режимов резания может производиться исходя из задаваемых параметров и цели поставленных задач. Предусматривается три схемы расчетов в зависимости от задаваемых параметров:

Параметрами схем расстановки (рисунок 1) являются: шаг резания t^/ (расстояние между вершинами режущих кромок резцов, расположенных в соседних линиях резания), угловое расстояние j между двумя соседними резцами, число резцов m_р в линии резания, угол установки β резца в направлении подачи.

Однако, как показывает опыт эксплуатации, толщина стружки а, значит, и неравномерность нагруженности шнека, а также производительность комбайна и очистного забоя в целом, зависят от условий эксплуатации, характеризуемых целым рядом показателей разрушаемости угольного массива. В свою очередь принятая в расчетах параметров шнеков величина показателя сопротивляемости пласта резанию А_пл не достаточно весомо реагирует на изменение таких характеристик пласта как содержание в пласте породных прослоев и твердых включений и их прочностных свойств. Между тем из практики известно, что наличие в пласте крепких породных прослоев и крупных твердых включений резко снижает производительность очистного комбайна и в значительной мере сказывается на их надежности.

Рисунок 1 - Параметры схем резания(а) и расстановка резцов(б) на исполнительном органе

Расчеты схем резания приведены в [1, 2] .

На рассматриваемых исполнительных органах обычно используются шахматная, последовательная или комбинированная схема (рисунок 2). В отечественной практике наибольшее распространение получила последовательная (комбайны 1ГШ68, 2ГШ68Б, 1КШЭ и др) схема расстановки резцов. С практической точки зрения необходимо разработать уточненную методику, позволяющую рассчитывать параметры при проектировании шнеков для эксплуатации в любых условиях по разрушаемое и сложности строения угольных пластов.

а – шахматная на двухзаходном шнеке;

б – комбинированная на трехзаходном шнеке;

в – последовательная на двухзаходном шнеке

Рисунок 2 - Схемы расстановки резцов и резания

На рисунке 3 представлена типовая схема расстановки резцов на двухзаходном шнеке.

В₃ – ширина захвата; В_к – кутковая зона; В_в – выемочная зона; В_з – зачистная зона;

t_k, t_в, t₃ – шаг линии резания кутковой, выемочной и зачистной зон;

a -угол наклона винтовой линии лопасти шнека по резцам; D- диаметр

шнека по резцам; l – расстояние между резцами по окружности.

Рисунок 3 - Параметры схемы расстановки резцов на шнеке

Наиболее целесообразно для расчета средних значений сил резания использовать методику, рекомендуемую отраслевым стандартом (ОСТ 24.070.03), приведенными в [1,2].

Доказано, что очистной комбайн при взаимодействии с массивом движется крайне неравномерно. Это обстоятельство оказывает влияние на неравномерность формирования на исполнительных органах (ИО) вектора внешнего возмущения, неравномерность которого, в свою очередь, существенно влияет на эксплуатационные характеристики [1, 2].

Для ОК с цепным тяговым органом (ЦТО) характерно перемещение в режиме релаксационных колебаний с этапами движения и остановки. Отношение продолжительности движения ОК к периоду колебаний назовем коэффициентом прерывности движения ОК. Отношение максимальных (пиковых) значений к средним значениям скорости подачи, наряду с коэффициентом прерывности движения ОК, характеризует ускорения ОК в направлении подачи, которые, в свою очередь, сказываются на динамичности нагрузок в силовых подсистемах. На рисунке 2а представлены аппроксимированные по результатам модельных экспериментов зависимости коэффициентов прерывности движения ОК от средней скорости подачи, а также типа и жесткости тягового органа.

Литература:

1. Солод В.И., Гетопанов В.Н., Рачек В.М. Проектирование и конструирование горных машин и комплексов. М:, Недра, 1982, 350 с

2. Солод В.И., Зайков В.Н., Первов К.М. Горные машины и автоматизированные комплексы. М:, Недра, 1981, 503 с