Стойкость и расход резцов выемочных машин

На стойкость резцов выемочных машин влияют следующие факторы: прочностные и абразивные свойства пласта, геометрия инструмента, износостойкость армирующего материала, длина шути резания и параметры режима резания.

Установлению взаимосвязей различных факторов с показателями износа посвящено много исследований. В работе приведены уравнения для определения стойкости комбайновых и струговых резцов. Максимальный износ по высоте для резцов комбайнов:

(8.1)

где Uо — износ по высоте за период приработки, мм; ρ — показатель абразивности угольного пласта, мг/км; К _мат — относительная износостойкость, показывающая, во сколько раз интенсивность изнашивания материала i _мат ниже интенсивности изнашивания эталона из стали марки 45, численно равной показателю абразивности угольного пласта ρ; L _{ТР max} — путь трения (км), соответствующий допустимой для данного типа инструмента площадке затупления S_3max (см²); Y₀ — сила подачи на остром резце, Н; С₁, С₂, С₃ — постоянные коэффициенты; R _сж - временное сопротивление угля одноосному сжатию, МПа.

Относительная износостойкость К _мат = К _матσ/ К _отн, где К _матσ — относительная износостойкость базового (ВК8В) сплава,

К _отн— коэффициент относительной износостойкости, принимаемый по опытным данным:

Коэффициенты С₁, С₂ и С₃:

где Е — степень хрупкости угля; S_3.0 — начальная площадка затупления, см²; S _3max — максимально допустимая площадка затупления, см².

Аналогичные зависимости предлагаются и для определения линейного износа по высоте струговых резцов: с конической режущей частью

(8.2- 8.3)

где А _0,2 — сопротивляемость резанию в зоне работы струга, Н/мм; L _TР — путь трения, км.

Приведенные выражения можно использовать для определения предельного пути трения по условию износостойкости, что необходимо, в частности, для реализации алгоритма выбора оптимальной конструкции резца.

Нормальным видом амортизации резцов должны быть из носовые отказы при минимальном запасе прочности армировки. Поэтому современные резцы очистных комбайнов в основном изнашиваются только при работе на пластах 1 и 2 классов по расходу инструмента, т. е. пластов невысокой сопротивляемости резанию, не содержащих твердых включений. Приведенный путь трения с учетом ограничений по прочности и усталостной долговечности необходимо рассчитывать на основе моделирования процесса работы резца.

Определение норм расхода резцов выемочных машин регламентируется нормативными документами.

Методика расчета базируется на статистических данных об удельном расходе резцов. Более точные данные можно получить в результате расчета удельного расхода резцов с учетом свойств пласта, режимов работы машины, параметров инструмента.

На основе методики, изложенной в работе, в ИГД им. А. А. Скочинского разработаны нормы расхода резцов очистных комбайнов, регламентирующие расход резцов по отдельным типам очистных машин для различных условий их применения.

В табл. 8.1 приведены нормы удельного расхода резцов ЗР4-80 и РКС-1 для очистных комбайнов по отрасли.

Таблица 8.1 - Нормы удельного расхода резцов ЗР4-80 и РКС-1 для очистных комбайнов по отрасли