2. Расчёт энергетических показателей бермовой фрезы

1. Мощность, расходуемая на резание фрезой

N = кВт, /2/

где

P_Z – средняя сила резания на неповоротном резце, P_Z = 5765 Н;

_р – коэффициент полезного действия редуктора, _р = 0.84;

_ио – коэффициент полезного действия исполнительного органа, _ио =0.98;

Z _P – количество рабочих резцов на фрезе, Z _P = 3 шт;

V_Р – скорость резания, V_Р = 1.3 м/с;

=18 кВт.

Расчетная мощность, расходуемая на резание одним шнеком, одной фрезой и погрузку, равна: N=22.2+4.74+18=44.94 кВт, а полная мощность, вырабатываемая одним электродвигателем, N=45 кВт. Следовательно, привод бермового органа не будет испытывать перегрузку.

5. Расчёт силовых и энергетических показателей процессов отбойки калийных руд отбойным устройством

1. Расчёт параметров резания отбойного устройства

1. Средняя сила резания на неповоротном затуплённом резце барабана

P _z = A _p·h _cp·k _t/h·k _B·k_·k_зат·k _ф·k_ H, /2/

где

A_p – сопротивляемость резанию калийной руды, A_p =4000 Н/см;

h_cp – средняя толщина реза, см;

k_t/h – коэффициент степени блокированности реза;

k_B – коэффициент ширины режущей кромки;

k_a – коэффициент угла резания;

k_ф – коэффициент формы передней грани резца;

k_Y – коэффициент ориентации резца;

k_BP – коэффициент вращения резца;

k_зат – коэффициент затупления резца.

2. Максимальное значение толщины стружки

h _m = см, /2/

где

D_б – диаметр барабана отбойного устройства, D_б = 500 мм;

V_к – скорость подачи комбайна, V_к = 0.26 м/мин;

m – количество резцов в линии резания, m = 1;

V_Р – скорость резания, м/с;

V_р = м/с, /2/

где

n_б – частота вращения барабана, n_б = 41.2 об/мин;

=1.07 м/с,

h _m = =0.63 см.

3. Средняя толщина стружки

h_ср = см, /2/

где

H _i – высота массива, разрушаемая исполнительным органом, см;

D_б – диаметр барабана отбойного устройства, D_б = 0.5 м;

h _m – максимальное значение толщины стружки, h _m =0.63 см.

4. Средняя высота массива, разрушаемая барабанным исполнительным органом

Н _i = см,

где

ℓ – расстояние между центрами двух дисковых исполнительных органов,

ℓ=1800 мм;

Рис.3 Площади, обрабатываемые отбойным устройством

Руководствуясь данными на рис.3 найдём среднюю высоту массива разрушаемого отбойным устройством (H_i)

S_отб = 2 ·S₁,

S_отб = 2 · 0.183=0.366 м²,

Н _i = = = 0.21 м.

Средняя толщина стружки равна

=0.37 см.

5. Угол контакта

, /2/

где

D_б – диаметр барабана отбойного устройства, D_б = 50 cм;

Н_i – средняя высота массива разрушаемая отбойным устройством, Н_i = 21 cм;

=81⁰.

Средний шаг резания равен t_ср= 4 см, отношение равно

==10.81 > 7.2

6. Коэффициент степени блокированности реза

k _t/h = 1. /2/

7. Коэффициент ширины режущей кромки

k_В = 0.16 + 0.42·b_р, /2/

где

b_р – расчётная ширина режущей кромки, b_р = 14 мм;

k_В = 0.16 + 0.42·1.4 = 0.75.

8. Коэффициент угла резания

k_ = 0.021·_р – 0.04, /2/

где

_р – угол резания, _р = 72;

k_ = 0.021·72 - 0.04 =1.47.

9. Коэффициент формы передней грани резца

Коэффициент формы передней грани резца выбирается в зависимости от формы режущей кромки (прямоугольная долотчатая) и формы передней грани резца (плоская), по табл. 2 стр. 4 /2/

k _ф = 1. /2/

10. Коэффициент затупления резца

k_зат = 1 + 0.01·S_зат, /2/

где

S_зат – площадь затупления задней грани неповоротного резца, S_зат = 20 мм² ;

k_зат = 1 + 0.01 · 20 = 1.2.

11. Коэффициент ориентации

k_ = 1 + 0.006 ·F, /2/

где

F – расчётная площадь контакта рабочей части резца с боковой поверхностью угла развала с плоской боковой гранью;

Расчётная площадь контакта для неповоротного резца с плоской гранью, равна:

, /2/

где

 – угол разворота резца относительно направления движения,  = 0;

β – задний угол резца, β=6⁰;

α_З – угол заострения резца, α_З=66⁰;

_р – угол резания, _р = 72;

F = = 18.42 мм ²,

k_ = 1 + 0.006·18.42 = 1.11.

Средняя сила резания на неповоротном затуплённом резце равна

P_Z = 4000·0.37·1·0.75·1.47·1.2·1·1.11= 2173 H.

12. Коэффициент, учитывающий влияние разворота инструмента относительно направления движения

k^_ = 1 + 0.008 · F, /2/

где

F – расчётная площадь контакта рабочей части резца с боковой поверхностью угла развала для неповоротного резца с плоской боковой гранью, F=18.42 мм ²;

k^_ = 1+ 0.008·18.42 = 1.15.

13. Сила резания острым неразвёрнутым резцом

P_Z0 = H, /2/

где

P_Z – средняя сила резания на неповоротном затуплённом резце барабана,

P_Z =2173 H;

P_Z0 = = 1957 H.

14. Средняя сила подачи

P_y = 0.8 · P_Z0 · k_ H, /2/

где

k_ – коэффициент ориентации, k_ = 1.11;

P_y = 0.8 · 1957 · 1.11 = 1737 H.

15. Число резцов на отбойном устройстве

Z_б = + 1, /2/

где

ℓ – расстояние между центрами двух дисковых исполнительных органов,

ℓ=1800 мм;

t – шаг резания, t = 4 см;

Z_б = + 1 =46 шт.

16. Количество рабочих резцов

Z _P = , /2/

где

_к – угол контакта, _к =81;

Z_б – число резцов на барабане, Z_б =46 шт.;

Z _P = = 10 шт.