2. Расчёт энергетических показателей отбойного устройства

   1. Мощность, расходуемая на резание отбойным устройством

N = кВт, /2/

где

P_Z – средняя сила резания на неповоротном резце, P_Z = 2173 Н;

_р – коэффициент полезного действия редуктора, _р = 0.88;

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

Z _P – количество резцов находящихся в контакте с забоем, Z _P = 13 шт;

V_Р – скорость резания, V_Р = 1.07 м/с;

=26 кВт.

Расчетная мощность, расходуемая отбойным устройством N=26 кВт, а полная мощность, вырабатываемая электродвигателем N=22 кВт. Следовательно, необходимо уменьшить скорость подачи комбайна.

6. Расчёт сил реакций забоя на исполнительные органы, тяговой способности, напорного усилия и мощности гусеничного органа перемещения

1. Определение сил реакций забоя

Для определения тяговой способности и напорного усилия гусеничного органа перемещения необходимо знать силы реакции забоя на исполнительный орган в направлении подачи комбайна и в перпендикулярном направлении. От суммы проекций сил резания и подачи на направление движения комбайна зависит напорное усилие, а от суммы проекций сил резания и подачи на перпендикулярное направление – тяговая способность гусеничного органа перемещения.

Для определения средней силы резания и подачи резца на забой в направлении перемещения и перпендикулярном направлении комбайна необходимо взять интеграл по углу контакта резца с забоем.

Средняя реакция в направлении подачи

,

Средняя реакция в перпендикулярном направлении

,

После интегрирования получим

R_СР = · [P_ym · (1 - cos_K) + P_zm ·sin _K],

T_СР = [P_Zm· (1 - cos_K) + P_ym ·sin _K].

2. Определение сил реакций забоя для планетарно – дискового исполнительного органа

   1. Максимальная сила резания на поворотном затуплённом резце планетарно – дискового исполнительного органа

P_Zm = A_P·h_m·k _t/h ·k_B·k_·k_BP·k_Ф·k_ Н, /2/

где

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

h_m – максимальное значение толщины стружки, h_m = 2.74 см;

k_t/h – коэффициент степени блокированности реза, k_t/h =0.48;

k_B – коэффициент ширины режущей кромки, k_B = 0.88;

k_ – коэффициент угла резания, k_ = 1.75;

k_ф – коэффициент формы передней грани резца, k_ф = 0.68;

k_ – коэффициент ориентации резца, k_ = 1.2;

k_BP – коэффициент вращения резца, k_BP = 1.23.

2. Максимальная сила подачи на поворотном затуплённом резце планетарно – дискового исполнительного органа

P_ym = 0.8· P_Zm Н, /2/

P_zm = 4000·2.74·0.48·0.88·1.75·0.68·1.2·1.23 = 8131 H,

P_ym = 0.8·8131= 6505 H.

У комбайн «УРАЛ 10А» с высотой отработки забоя Н = 2.4 м, угол контакта резцового диска с массивом, равен _К =  (для планетарно – дискового исполнительного органа).

При _К = , имеем R_CP = · P_ym H, /2/

R_CP = ·6505 = 4143 H,

T_CP = ·P_zm H, /2/

T_CP = ·8131 = 5178 H.

3. Полная реакция забоя на исполнительные органы в направлении подачи и перпендикулярном направлении

R_З = R_СР · Z_P H, /2/

Т_З = Т_СР · Z_P H, /2/

где

Z_P – число резцов находящихся в контакте с забоем, Z_P = 5;

Реакция в направлении подачи равна

R_З = 4143 · 5 = 20715 H,

Реакция в перпендикулярном направлении равна

Т_З =5178 · 5 = 25890 H.

3. Определение сил реакций забоя для шнекового исполнительного органа

   1. Максимальная сила резания на неповоротном затуплённом резце шнекового исполнительного органа

P_Zm = A_P · h_m · k _t/h ·k_B · k_ · k_зат ·k_Ф · k_ Н, /2/

где

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

h_m – максимальное значение толщины стружки, h_m = 0.63 см;

k_t/h – коэффициент степени блокированности реза, k_t/h =1;

k_B – коэффициент ширины режущей кромки, k_B = 0.75;

k_ – коэффициент угла резания, k_ = 1.47;

k_ф – коэффициент формы передней грани резца, k_ф = 1;

k_ – коэффициент ориентации резца, k_ = 1.11;

k_зат – коэффициент затупления резца, k_зат = 1.2.

2. Максимальная сила подачи на неповоротном затуплённом резце шнекового исполнительного органа

P_ym = 0.8· P_Zm Н, /2/

P_Zm = 4000·0.63·1·0.75·1.47·1.2·1·1.11 =3700 H,

P_ym = 0.8·3700=2960 H.

3. Средняя реакция в направлении подачи и перпендикулярном направлении

R_СР = · [P_ym · (1 - cos_K) + P_Zm ·sin _K], /2/

T_СР = · [P_Zm · (1 - cos_K) + P_ym ·sin _K], /2/

где

_К – угол контакта, _К = 61 =1.06 рад;

R_СР = · [2960· (1 – cos61) + 3700 ·sin61]= 4491 H,

T_СР = · [3700· (1 – cos61) + 2960·sin61] = 4240 H.

4. Полная реакция забоя на исполнительные органы в направлении подачи и перпендикулярном направлении

R_З = R_СР · Z_P H; /2/

Т_З = Т_СР · Z_P H, /2/

где

Z_P – число резцов находящихся в контакте с забоем, Z_P = 8;

Реакция в направлении подачи равна

R_З = 4491 · 8 = 35928 H,

Реакция в перпендикулярном направлении, равна:

Т_З = 4240 · 8= 33920 H.