Науковий вісник НГУ

Закономірності формування максимальних навантажень на різцях і виконавчих органах вугледобувних машин

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №5 2021

Останнє оновлення: 02 листопада 2021

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 3606

Authors:

Ю. М. Лiнник, orcid.org/0000-0003-3968-0026,  Федеральний державний бюджетний освітній заклад вищої освіти «Державний університет управління», м. Москва, Російська Федерація, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В. Ю. Лінник, orcid.org/0000-0001-5130-8222,  Федеральний державний бюджетний освітній заклад вищої освіти «Державний університет управління», м. Москва, Російська Федерація, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

С. А. Прокопенко, orcid.org/0000-0002-0141-5377, Федеральний державний автономний освітній заклад вищої освіти «Національний дослідницький Томський політехнічний університет», м Кемерово, Російська Федерація, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

А. Цих, orcid.org/0000-0002-8171-0375, Фрайбурзька Академія, м. Одервіц, Федеративна Республіка Німеччина

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2021, (5): 043 - 048

https://doi.org/10.33271/nvngu/2021-5/043

Abstract:

Мета. Встановити вплив режиму різання й геометрії різців на динамічні навантаження за різних сценаріїв взаємодії різця із твердим включенням.

Методика. Математичне моделювання, статистичний аналіз.

Результати. Руйнування вугільних пластів складної будови, що містять міцні неоднорідності (тверді включення й міцні породні прошарки), супроводжується дією на різці виконавчих органів вугледобувних машин динамічних навантажень, які викликають зниження продуктивності процесу виїмки вугілля й передчасний вихід з ладу їх вузлів і елементів. Це знижує ефективність різання та призводить до передчасного виходу з ладу вузлів і деталей. Встановлено, що при прорізанні різцем включення та при торканні з ним розміри останнього практично не впливають на величину пікового навантаження. Навпаки, для випадків вириву, величина пікової сили різання істотно залежить від розмірів і конфігурації включення, а також крихко-пластичних властивостей вугілля, що визначають характер зв’язку включення з масивом. Установлено, що з усіх видів взаємодії різця із твердим включенням найбільші навантаження виникають при їх центральному перерізанні. Також розглянуто механізм і характер виникнення навантажень при короткочасному перерізанні групою різців великих (нероздроблених) твердих включень. Установлено, що максимальні навантаження на групах різців виконавчого органу можуть також виникати при монотонному перекиданні електродвигуна комбайна, коли середній рівень навантаження наближається до тягового моменту двигуна, через зустрічі декількох різців з великими твердими включеннями, при підрубуванні порід покрівлі й перерізанні міцних породних прошарків.

Наукова новизна. Установлені ймовірності перерізання різцем твердого включення за різних рівнів напрацювання виконавчого органу та час дії максимального пікового навантаження при виїмці смуги вугілля довжиною 100 м. Запропоновані розрахункові залежності для визначення рівня й часу дії максимального навантаження на групі різців при прорізанні міцних неоднорідностей, коефіцієнтів її варіації та нерівномірності навантаженості виконавчого органу.

Практична значимість. Отримані результати необхідно приймати за основу при визначенні максимального динамічного моменту у трансмісії до виконавчого органу, за величиною якого ведеться розрахунок на міцність елементів трансмісії.

Ключові слова: вугілля, різець, виконавчий орган, вугледобувна машина, тверді включення, сила різання, опірність різанню

References.

1. Zich, A., Linnik, Yu. N., & Linnik, V. Yu. (2015). Selecting parameters of cutter-loader drums for specific operating conditions. GeoRe­sources Journal Germany, (2), 40-45.

2. Prokopenko, S.A., Ludzish, V.S., & Kurzina, I.A. (2017). Design of New-Class Picks for Cutter–Loaders. Gornyi Zhurnal, (2), 75-78.

3. Mametyev, L. E., Khoreshok, A. A., Tsekhin, A. M., & Borisov, A. Y. (2019). Research of interaction of the cutting tool with the coal massif. Mining Equipment and Electromechanics. https://doi.org/10.26730/1816-4528-2018-6-34-39.

4. Zakharov, Y. N., & Shcherba, T. P. (2014). Study of the effectiveness of a cutting drum of a shearer. Mining informational and analytical bulletin (scientific and technical journal), (2), 43-48.

5. Chunming Shen, Baiquan Lin, Fanwei Meng, Qizhi Zhang, & Cheng Zhai (2012). Application of pressure relief and permeability increased by slotting a coal seam with a rotary type cutter working across rock layers. International Journal of Mining Science and Technology, 22(4), 533-538. https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2012.01.016.

6. Kumar, C., Murthy, V. M. S. R., Kumaraswamidhas, L. A., & Prakash, A. (2018). Design Methodology for Cutting Drum, Power Rating and Operational Control of Surface Miner under Varied Rock Conditions – An Approach. Journal of Mining Science, (4), 582–590. https://doi.org/10.1134/S106273911804404X.

7. Gerike, B. L., Klishin, V. I., & Gerike, P. B. (2016). A new index of rock-breaking tool efficiency. Journal of Mining Science, (52), 481-486. https://doi.org/10.1134/S1062739116030682.

8. Khoreshok, A. A., Mametiev, L. E., Tsekhin, A. M., & Bori­sov, A. Yu. (2012). Underground Mining Machines and Equipment. In Cutting Tools: Educational Aid, Kemerovo: KuzGTU.

9. Aksenov, V. V., & Khoreshok, A. A. (2014). Determination Procedure of Cutting Tool Parameters: Review and Discussion. In Energy Safety of Russia. New Approaches to Advancement in Coal Industry: XVI Conference Proceedings, (pp. 92–94). Kemerovo: Inst. Uglya SO RAN, 92-94.

10. Gorbatov, P. A. (Ed.) (2011). Prediction of Maximal Loads in Systems of Shearer Cutting Drum Drives. Donetsk: DonNTU UNITEKH.

11. Yao, Q., Li, X., Sun, B., Ju, M., Chen, T., Zhou, J., & Qu, Q. (2017). Numerical investigation of the effects of coal seam dip angle on coal wall stability. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 100, 298-309. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2017.10.002.

12. Schwartzkopff, A. K., Melkoumian, N. S., & Xu, C. (2017). Fracture mechanics approximation to predict the breakdown pressure using the theory of critical distances. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 95, 48-61. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2017.03.006.

13. Stoxreiter, T., Martin, A., Teza, D., & Galler, R. (2018). Hard rock cutting with high pressure jets in various ambient pressure regimes. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 108, 179-188. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2018.06.007.

• < Попередня
• Наступна >