Научные основы создания высокоэффективных инструментов для разрушения горных пород и породосодержащих композитов

• Автор: Леванковский, Игорь Анатольевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 335 с. : ил.

Содержание

Введение. Состояние вопроса
1. Общая характеристика работы
2. Основные закономерности процесса взаимодействия поворотных резцов с разрушаемой средой
2.1. Основные сведения о процессе
2.2. Влияние физико-технических свойств разрушаемых
сред на силовые показатели процесса
2.3. Элементы геометрии поворотных резцов и их влияние
на характеристики процесса взаимодействия инструмента с разрушаемой средой
2.4. Формирование усилий, действующих на поворотные
резцы, при неоптимальных параметрах режима резания
2.5. Влияние углов установки поворотных резцов на силовые показатели процесса резания и интенсивность
их вращения
2.6. Выводы
3. Исследование процесса изнашивания поворотных резцов
3.1. Физические особенности процесса изнашивания,
формы и критерии износа
3.2. Влияние физико-технических свойств пород на интенсивность изнашивания поворотных резцов
3.3. Установление корреляционных связей между характеристиками абразивности, применяемыми
в РФ и за рубежом
3.4. Влияние параметров режима резания на
интенсивность изнашивания
3.5. Влияние материала и геометрии инструмента на интенсивность изнашивания
3.6. Влияние внешних условий на интенсивность изнашивания
3.7. Выводы
4. Разработка математических моделей формирования усилий, действующих на поворотные резцы, интенсивности их изнашивания и удельного расхода
4.1. Математическая модель формирования усилий, действующих на поворотные резцы
4.2. Математические модели интенсивности изнашивания и удельного расхода поворотных резцов
4.3. Примеры расчета износостойкости и удельного расхода резцов при работе проходческих комбайнов 1ГПКС и 4ПП-2М
4.4. Выводы
5. Основы создания и совершенствования режущих инструментов для горных, дорожных, траншейных машин и агрегатов для послойной выемки на открытых горных работах
5.1. Анализ конструкций и параметров поворотных резцов, выпускаемых зарубежными фирмами для проходческих и очистных комбайнов
5.2. Анализ конструкций и параметров поворотных резцов, выпускаемых зарубежными фирмами для дорожнофрезерных машин
5.3. Систематизация, идентификация и кодирование резцов и режущих блоков
5.4. Технологические требования и проектирование режущих блоков и их элементов
5.5. Выбор рациональных конструкций поворотных резцов для разрушения горных пород и композитных материалов с разными физико-техническими свойствами
5.6. Выводы
6. Основные закономерности процесса взаимодействия лобовых дисковых шарошек с разрушаемой средой.
6.1. Исходные положения
6.2. Выбор критерия оценки сопротивляемости пород разрушению дисковыми шарошками и установление влияния параметров режима разрушения на силовые показатели процесса
6.3. Влияние элементов геометрии дисковых шарошек на формирование усилий перекатывания и подачи
6.4. Динамическая нагруженность шарошек
6.5. Выводы

7. Исследование процесса изнашивания дисковых шарошек
7.1. Кинематика шарошки

7.2. Изнашивание шарошек при криволинейном движении
7.3. Изнашивание шарошки при малом относительном шаге
7.4. Экспресс-метод определения износостойкости
дисковых шарошек
7.5. Выводы
8. Разработка математических моделей формирования усилий, действующих на лобовые дисковые шарошки, интенсивность их изнашивания и удельного расхода
8.1. Математическая модель формирования усилий, действующих на лобовые дисковые шарошки
8.2. Математические модели интенсивности изнашивания и удельного расхода лобовых дисковых шарошек
8.3. Выводы
9. Реализация результатов исследований
9.1. Организация современного многономенклатурного серийного производства поворотных резцов и
режущих блоков
9.2. Результаты промышленных и стендовых испытаний поворотных резцов, изготовленных фирмой «ПИГМА»
9.3. Рекомендации по выбору оптимальных конструктивных
и технологических параметров режущих дисков
9.4. Разработка типоразмерного ряда шарошек и
опорных узлов типа ШУ и организация их производства
9.5. Выводы
Основные выводы по работе
Литература.

Как видим, значения Ка при разрушении углецементного блока оказались несколько выше, чем приведенные в табл. 2.9 и 2.11. Значения Ка приводятся также в работе [ 23 ], причем они дифференцированы по степени хрупкости углей (табл. 2.13).
Таблица
Группы углей по степени хрупкости Значения Ка при углах резания, град
40 50 60
Вязкие 0,79 0,81 0,73 0,75 0,87 1
Хрупкие 0,75 0,78 0,71 0,78 0,91 1
Весьма хрупкие 0,72 0,75 0,69 0,79 0,94 1
Среднее значение 0,75 0,78 0,71 0,77 0,91 1
Некоторое различие в результатах определения Ка по данным рассмотренных выше работ, по-видимому, можно объяснить несколькими причинами. Во-первых, разными хрупкопластическими свойствами. Но, как видно на примере данных табл.2.13, это влияние не столь существенно. Во-вторых, определенное влияние, видимо, оказывают слоистость и ее ориентация, а также кливаж. Но и эти факторы не имеют решающего влияния на величины Ка.
Зная на личном опыте методологию проведения подобных исследований, мы считаем, что определенное различие в результатах рассматриваемых исследований сыграли не только указанные выше факторы, но и некоторые особенности в технике эксперимента. При проведении такого рода экспериментальных исследований применяют, так называемые, технически острые резцы, т.е. резцы в условиях поставки от предприятия-изготовителя с более или менее одинаковыми радиусами скругления вершины вставок. Но, если в экспериментах с углами конусности головки вставки й=80° и 90° использовались именно такие резцы, то для экспериментальных резцов с другими величинами а, требуемые значения а достигались путем шлифования серийно выпускаемых вставок. При этом могли получаться вставки с разными радиусами скругления вершины. Характерно, что ни в одной из рассмотренных нами работ нет данных о радиусах скругления вершин вставок, а есть лишь указание о применении технических острых резцов, да и то не во всех работах. Однако влияние этого фактора, как мы убедимся в этом ниже, весьма значимо.