Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Определение усилий, действующих на поворотные резцы

В последние годы широкое применение поворотных резцов на проходческих комбайнах избирательного действия позволило значительно (в 5-7 рз) сократить удельный расход инструмента. Первые обстоятельные исследования процесса разрушения горных пород поворотными резцами были выполнены в ИГД им. А.А. Скочинского. В результате этих исследований были выявлены физические особенности процесса разрушения пород таким иструентом, определены рациональные параметры резцов и углов их установки. Далее изложим методы расчёта силовых показателей процесса резания горных пород поворотными резцами.

Поскольку расчётные зависимости для определения усилий, действующий на неповоротный резцовый инструмент, были многократно проверены и успешно использованы при создании ряда проходческих комбайнов, те же приёмы и подходы были применены при разработке метода расчёта усилия резания поворотными резцами.

Анализ экспериментальных данных, полученных авторами, а также Ю.Г.Коняшиным, В.М. Курбатовым и др., показал, что зависимость усилия резания пород практически острым инструментом от сечения стружки при резании в установившемся режиме может быть аппроксимирована уравнением

где - Касательное усилие резанию практически острым инструментом кгс;

- Касательное усилие резанию практически острым инструментом при толщине стружки, близкой к нулю.

S- площадь поперечного сечения стружки, мм;

- прирост усилия резания на единицу площади поперечного сечения стружки, кгс/мм;

При определении значений и в качестве эталонных были приняты: Тип резца – РКС-1; угол резания - ; задний угол - ; угол атаки - ; угол разворота - .

Принимаем выражение:

=1.5 (0,25+0,018S). 4.12

Существенное влияние на силовые показатели процесса резания пород поворотными резцами оказывает геометрия инструмента и параметры его установки. Поэтому в расчетную зависимость (4.12) следует ввести поправочный коэффициенты: , учитывающий влияние геометрии инструмента на характеристики процесса, и , учитывающий влияние углов при резании и параметров установки. Поскольку сечение стружки равно произведению толщины стружки h на шаг резания t, то уравнение (4.12) можно записать в виде

1.5 (0.25+0.018th). 4.13

Между показателями контактной прочности и сопративления статическому откалыванию Л.С. Яшиной установлена следующая корреляционная связь (4.14):

5 . 4.14

Подставив в выражение (4.13) значение из уравнения (4.14), получим

7.5 (0.25+0.018th). 4.15

Уравнение (4.13) и (4.15) позволяют определять усилия резания горных пород практически острыми поворотными резцами.

Усилие подачи наиболее просто и достаточно может быть определено в зависимости от Для этого необходимо выявить факторы, влияющие на величину отношения , и установить соответствующие корреляционные связи. Анализ экспериментальных данных показал, что на разных породах величина отношения , при прочих равных условиях, неодинакова.

Результаты опытов по резанию горных пород резцами РКС-1 (h=10мм, t=20мм) приведены в таблице 4.4.

Таблица 4.4 Результаты опытов по резанию горных пород резцами РКС-1

Горная порода	Категория прочности	Составляющие усилия, кгс

Мрамор	V		0,82
Известняк	IV-V		0,65
Песчаник	IV-VII		0,72
Песчаник	II-IV		0,53
Известняк	V		0,29
Сланец	IV-VI		0,43
Известняк сланцевый	VII-IX		0,66

Зависимость , глубины h, для I- категории породы, кгс. в таблице 4.5 Поворотные резцы

Таблица 4.5 Зависимость , глубины h, для I- категории породы

Категории прочности грунтов
II	IV-V	VI-VII
	h		h	h

По данным таблицы строим график 4.1.

График 4.1 зависимости

, глубины h, для I- категории породы, кгс.

Определяем длину окружности для поворотных резцов.

Длину окружности определяем относительно схемы расстановки инструмента на буровом инструменте, диаметр которого равен D=152мм., на 14- окружностей с шагом кратным 1…3…5…6…7мм. (Схема 4.1).

Длина окружности определяется по формуле;

L= ,мм.