Исследование и выбор параметров шнековых исполнительных органов очистных комбайнов для конкретных условий эксплуатации

• Автор: Рязанцев, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.05.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Люберцы
• Количество страниц: 151 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Способы и схемы механического разрушения угольного массива. Номенклатура и объемы применения различных типов исполнительных органов угледобывающих машин
1.2. Основные типы шнековых исполнительных органов, их конструктивные особенности, параметры и номенклатура
1.3. Основные понятия и определения при оценке эффективности функционирования исполнительных органов
1.4. Характеристики разрушаемое угольных пластов, используемые в расчетах, связанных с выбором параметров исполнительных
органов

1.5. Методы определения силовых и энергетических параметров процесса резания угля

1.6. Основные методические положения при проведении исследований

1.7. Задачи исследований

2. ИССЛЕДОВАНИЕ И ВЫБОР ХАРАКТЕРИСТИК РАЗРУШАЕМОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА НАГРУЖЕННОСТЬ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ КОМБАЙНОВ

2.1. Анализ характеристик разрушаемости угольных пластов основных бассейнов России

2.2. Выбор и обоснование критерия для интегральной оценки характеристик разрушаемости угольных пластов применительно
к выбору параметров исполнительных органов
2.3. Исследование прочностных свойств неоднородностей типичных
для основных угольных бассейнов литотипов
Выводы по главе
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТОЛЩИНЫ СТРУЖКИ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КОМБАЙНОВ ОТ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАЗРУШАЕМОСТИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ. НАГРУЖЕННОСТЬ РЕЗЦОВ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ИХ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ОРИЕНТАЦИИ В ПРОЦЕССЕ
НАРАБОТКИ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА
3.1. Экспериментальные исследования влияния характеристик разрушаемости пластов на толщину стружки при резании
3.2. Влияние показателя эквивалентной сопротивляемости пласта
резанию Аэ на производительность комбайнов

3.3. Влияние показателя Аэ на удельные энергозатраты при резании
3.4. Исследование нагруженности резцов при изменении их пространственной ориентации
3.5. Исследование процесса резания и усилий на резцах в процессе изнашивания гнезд резцедержателей
Выводы по главе
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ШНЕКОВ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К КОНКРЕТНЫМ УСЛОВИЯМ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПО ПОКАЗАТЕЛЮ Аэ
4Т. Расчет усилий на резцах с учетом изменения кинематических
углов резания по мере наработки исполнительных органов
4.2. Разработка методики расчета параметров шнеков для
конкретных условий эксплуатации
4.3. Разработка автоматизированной системы расчета параметров исполнительных органов с использованием электронной базы
данных о характеристиках разрушаемости шахтопластов
4.3.1. Формирование базы знаний подсистемы оценки
условий применения исполнительных органов
4.3.2. Моделирование процесса выбора параметров исполнительных органов применительно к конкретным условиям эксплуатации при их проектировании
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Приложение А
Приложение Б
Приложение В

Практически весь объем подземной добычи угля в России приходится на узкозахватные очистные комбайны, оснащенные шнековыми исполнительными органами (в дальнейшем изложении шнек). Шнек, оснащенный режущим инструментом, является начальным звеном во всей технологической цепи добычи угля. Поэтому, от того насколько правильно и в соответствии с условиями эксплуатации определены его параметры, зависит эффективность функционирования комбайна в целом.
Выпускаемые в настоящее время в России шнеки имеют параметры рассчитанные, как правило, для усредненных по группам типовых условий эксплуатации. Поэтому в ряде случаев, особенно когда разрабатываются угольные пласты, содержащие трудноразрушаемые породные прослои и крупные твердые включения, параметры серийных шнеков не отвечают требованиям по производительности комбайна, его динамической нагруженно-сти, требуемой сортности угля и надежности. Особенно это становится актуальным при переходе шахт на технологические схемы "лава-горизонт" и "лава-шахта", где нагрузки на очистной забой достигают 10 тыс. т в сутки и более.
Исследования, касающиеся определения факторов, влияющих на выбор параметров шнеков и закономерностей этого влияния достаточно широко проводились в ННЦ ГП - ИГД им. А.А.Скочинского и в Московском государственном горном университете. В частности, в ИГД им. А.А.Скочинского разработаны научные основы и инженерные методы расчета параметров и схем расстановки режущего инструмента на исполнительном органе. В качестве основного критерия, характеризующего прочностные свойства угольного массива, принят показатель сопротивляемости пласта резанию Апл, а при оптимизации схемы расстановки принята неравномерность нагруженности

Уп, м/мин
О о
и &° °
■ в 0 6>с О о о о о
о
О 50 100 150 А*, Н/мм
Уп, м/мин
о о
о о § °°Л ) Я
о о О о о о
о
100 150 200 250 300 Н/мм
120 170 220 270 Апп) Н/мм
ПЛ’
Рисунок 2.4 - Зависимости скорости подачи комбайна Уп от обобщенного показателя содержания и свойств неоднородностей в пласте А*, сопротивляемости угля резанию Ауг и сопротивляемости пласта резанию Апл