Введение к работе
Актуальность теш. Расширение области применения кокаиновой технологии проведеная выработок является одним из вакн йших направлений научно-технического прогрессе в угольной промышленности. На пахтах" стран СНГ имеется около 2200 проходческих комбайнов. Производительность их крайне низка и составляет около 150 и в месяц. По-прежнему остается весша високий расход инструмента, составляющий в среднем 0,16 шт/м* разрушенной порода.
В городской подземном строительстве такиз остро стоит проблема мехачизации проведения выработок, в частности коротких заОоев и рассечек.
Одним из основных узлов, в значительной мере определяющих как параметры проходческой машины, так и эффективность ее работы, является коронка, оснащенная резцовым инструментом.
В настоящее время при проектировании коровки определяется лить часть- несводимых геометрических параметров, многие из которых определяттся приблизительно. В шещихсз научных исследованиях по геометрии коронок заложена упрощенные модели резцедержателя с резцом на поверхности коронки, не учитывающие реальные кояструктклые формы и размеры резцедержателя с резцом и тела коронки. Это не дает возможности обеспечить рациональные реяиш работы резцов, что приводит к повкшанному их износу и заметному повышению энергоемкости разрушения.
Работы в области совершенствования конструкции коронок не иск
лючают необходимости дальнейшего развития конструкции собственно
породоразрушащего инструмента, поскольку резервы снижения энерго
емкости рэзрупения порода резцаїш типа РИС, котораки осяашзется
большинство исполнотелышх органов проходческих комбайнов, практи
чески исчерпаны. ' (
Таким образом, обоснование и выбор параметров коронок и резцов исполнительных органов проходческих комбайнов , обеспечивачпие повышение эффективности процесса разрушения горных пород, являются весьма актуальной задачей.
Цель работы - создание математической модели резцовой коронка и установление нагруяьяности торцевых врща: дихся резцов для обоснования и выбора параметров коронок и резцов исполкителешх органов проходческих комбайнов , обеспечивающих повышение эффективности процесса разрушения горных пород. Идея работы. Точность расчета геометрических параметров коронки, обеспечивающая рациональные режимы работы резцозого " инструмента,
достигается при условии учета конструктивной Форш и размеров кз-ронки, резцедержателя и инструмента при строгом математическое описании их взаимного расположения в пространстве, а снижение удельной энергоемкости процесса разрушения породы достигается за счет создания энергосберегающего инструмента и рациональных параметров размещения инструмента на поверхности коронки.
Научные положения, разработанные лячно автором, и новизна:
математическая модель резцЬвой коронки, предназначенная для определения ее геометрических параметров (координат вершы резцов, углов ориентации их осей, величия Передних и задних статических и кинематических углов и углов разворота) должна, наряду с геометри-чеасшш параметрами резца и тела коронки, учитывать также геометрические параметры ре зцедераателя . и конструктивнуг форму его опорной поверхности;
методика проектировочного расчета коронки проходческого комбайна с исполнительным органом избирательного действия обеспечивает получение всех геометрических параметров резцовой коронки, включая расчет рабочих углов резца и угла его разворота, вписьшаемость резцедержателей в форму забоя и проверку их размещаемости на коронке, а также получение эскизного чертеиа коронки с указанием рекомендуемых мест установки резцедержателей;
основные закономерности процесса ^разрушения горных пород новым типом инструмента торцевыми вращающимися резцами, и метод расчета их нагруженности.
Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и ррчомендаций подтверждаются ;
удовлетворительной сходимостью расчетных и фактических данчшс по геометрии резцовой коронки;
представительным объемом экспериментальных исследований;
сходимость» расчетных и фактических данных по усилиям резания и подачи на резце РГВ; проверкой полученных экспериментально зависимостей по статистическим критериям при уровне значимости 0,05;
опытом использования предложенной методика проектировочного расчета коронки, реализованной в вида программного обеспечешій, в четырех проектных организациях и при разработка проекта комплекса пКЗ-5'6 в МГЙ совместно С СКВ СГО,
-M?5.?JS!e,Jpa0o!ES' Научное значение работы заключается в; - развитии методов аналитического описания резцовой коронки проходческой машины;
разработке итерационных алгоритмов, позволящих с vзаданной точностью определять геометрические параметры резцовой коронки, что является дальнейшим развитием теории проектирования проходческих машин;
установлении зависимости усилий, действующих на торцевые вращающиеся резца, и удельной энергоеыкости процесса разрушения породы от геометрических параметров этих резцов, углов их разворота, параметров режима резания и прочностных характеристик породы, я также в разработке метода расчета нагруяенностн торцевых вращающихся резцов, что является расширением представлении о процессах механического разрушения горних пород.
Практическое значение работы :
создано прикладное программное обеспечение "КоронКАД" для персонального компьютера типа ІШ PC AT, предназначенное для проектировочного расчета резцовой коронки проходческой машины избирательного действия;
определены рациональные параметры торцевых вращающихся резцов, углов их установки и рехима резания;
разработана конструкция коронки исполнительного органа проходческого комплекса для проведения коротких забоев и рассечек.
Реализация работы :
разработано Техническое Задание на проектирование проходческого комплекса для проведения коротких забоев и рассечек;
программное обеспечение "КорокКАД" приобретено и используется четырьмя проектными организациями - ЦШШПодзешашеы, Донгипроугде-машеы, ДонУГИ и Ясиновзтским магоаводом им. 60-летия СССР ;
разработана совместно с ИГД им. А.А.Скочинского и Копейским ыашиностроительнкм заводом конструкция коронки для проходческого комбайна КП-20.
-ШВ9ШШ^Ш^9ИЬ Содержание и основные положения работы били доложены:
на V Всесоюзной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов угольной промышленности "Система "Чєлові мавша-среда" в горном деле. Настоящее и будущее" (Москна, I99U);
на VI всесоюзной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов уголы.ой промышленности "Системный подход в горном деле. Проблемы, теория, методы." (Москва, ІГШ).
Лублішпціїи. По теме диссертации опубликовано 8 научных раб. т. Объем работа. Диссертация состоит из ьведекия, трс-х глав и і
ключевин,-изложенных на 143 страницах изшинописного текст?, содер
жит 71 рисунок, 24 таблицы, список использованной литературы и два
приложения. ., .