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開采機械化及自動化
幾何學(xué)的工作部分的挖掘機的齒
動力學(xué)的研究進行穿挖掘機齒本早些時候作者[1,2]表明,一個主要的因素穿平臺是控制動力學(xué)物理力學(xué)特性的巖石。在兩階段進化穿平臺。
齒磨損中獲得的“臨界期”[2]對挖掘機沒有顯著影響表現(xiàn)在以下典型的礦業(yè)和地質(zhì)條件的俄羅斯東北亞區(qū)域。切削元素可以繼續(xù)使用指定的最大允許穿水平由制造商。在這方面,密集的時候穿初始階段顯然反映了一些設(shè)計缺陷的影響,而不是工作的調(diào)整過程。研究人員已經(jīng)研究了強烈的深層原因和后果的齒,但穿挖掘機仍沒有制定基本標準之上一般原則,以提高其耐磨性的切削元件,取決于其設(shè)計[3 - 5]。
一種有效的方法來提高其耐磨性的齒,發(fā)掘挖掘機設(shè)計參數(shù)的工作組件以確保古典單穿,省略“至關(guān)重要的”(pseudoadjustment)階段。我們開發(fā)了一個新挖掘機設(shè)計”為基本特征的齒提高耐磨損。
工作元件的輪廓的齒和它的維度是開發(fā)與考量主要磨損特征點的阻力曲線的大量生產(chǎn)的楔狀的齒。為了達到線性行為的這樣的齒磨損過程的速率等于或小于觀察在第二階段的磨損與大量生產(chǎn)的齒,我們指定了設(shè)計參數(shù)對應(yīng)于第二階段的開始,那里的特定從標準的力壓推力這滴到10 - 12兆帕的機制。圖1地塊的壓力變化的磨損平臺的齒數(shù)是常見的采石場開鑿按照以下表達:
U的寬度是穿平臺;P1額定力的推力機制;D和i是長度的齒先鋒和的齒數(shù),分別。
曲線表明,有一定壓力的地區(qū)巖石抗磨損平臺在齒是公平的或大于力所研制開發(fā)的推力機制。這個裝載模式對切割的元素是上觀察到的單強(例如,多年凍土)的巖石。另一方面,一些材料抵抗切割與力量比弱多了自行研制的力推力機制。估計時形成的具體壓力與切削要素的相互作用機制這批材料,我們繪制了曲線1 - 4通過計算壓力平臺的穿t ~ KG-5A挖掘機牙0.8,0.4,0.2,及0.1額定推力的力量。
在軟巖石上的壓力變化規(guī)律的磨損平臺是一樣的,但壓力和尺寸齒磨損的一部分后開始的第二階段可能是小得多(有時是由一個相當(dāng)大的因素)。這是能清楚的看到在圖1。帶我,穿過了曲線的參數(shù),定義了第二階段的開始穿不同的挖掘機及齒不同巖石強度曲線為1 - 4)。因為KG-5A挖掘機的齒的起點第二階段實驗在于獲得穿帶我和對應(yīng)一個壓力P的10 - 12兆帕和磨損的平臺寬度Utc r = 45毫米。
圖1 .作為一種功能的壓力變化的大小(1 - 4——穿平臺上壓力曲線理論- 1 ~ 2公斤齒穿平臺5A挖掘機工作時巖與阻力0.8,0.4,0.2,及0.1標準推力力量)。
圖2.工作部分切斷的元素和180°角大小(1切削刃與地區(qū);b -邊寬;D -長度;2——穿平臺;1,表面積Sp2——穿平臺坡角。
在某一特定尺寸的工作部分的工具,這個階段的關(guān)鍵磨損實際上是外出巖石和理由與低強度增大,而強烈的兩階段磨損工具經(jīng)驗強/硬的巖石。在不同的開采和地質(zhì)條件,它顯然是方便工作與可互換的工具。當(dāng)前它是無法控制的力參數(shù)對挖掘機工作的元素。操作者遵守工作的機器視覺,看著他的運動和桶子的灌裝。作用在工作的元素和齒這樣不僅取決于巖石耐切割,但是,在很大程度上依賴于員工技能和經(jīng)驗。高效、合理途徑藝術(shù)設(shè)計工作組件參數(shù)是考慮齒的力量挖掘機驅(qū)動器。
切削刃的面積為矩形切割的輪廓,180°銳化可以計算出的穿平臺的壓力(見圖2)相應(yīng)開始的第二個磨損階段:
在P是壓力時穿的平臺與平臺維度的第二階段,開始P1是額定驅(qū)動力的挖掘機(垂直分量的切削力);Sp2是穿在第二個平臺區(qū)嗎階段;我是發(fā)病的齒數(shù)挖掘機桶。定義在磨損條件平臺的切割邊緣區(qū)域作為
是邊坡角相對磨損平臺背面一方面的切割角度,So是切削刃的區(qū)域。
壓力可以表示為穿平臺
該地區(qū)的切削刃的磨損輥型的計算提供了理想的切削元素的定義是源自同一
公式:
圖3.提高耐磨性切削要素與相應(yīng)Ucr——線性穿(為第一個關(guān)鍵階段;b b和D b——基本的長、寬楔形齒的切削刃,D計算長度的切削刃——)。
圖4。耐磨損性能Design-controlled楔形切削元件(1、2 ~變異的影響一顆牙的線性穿擴大部分和標準齒,分別地;Umax &V——最大允許的磨損,提高操作的資源——新齒設(shè)計。
考慮到切削刃的磨損面積與平臺,之前的關(guān)系,我們可以制定簡單的工藝條件,提高工作元件的設(shè)計標準的楔形在齒上的條件最理想的長度作為齒的切削刃
在D最優(yōu)切削刃的磨損提供穩(wěn)定的單級長度切割的元素;b是實際的(基本)寬度的先鋒,大量生產(chǎn)的楔形牙齒;Sp2的面積是平臺相應(yīng)出現(xiàn)的穩(wěn)定的角是斜率的牙齒穿平臺與縱軸的重合。
圖3提供技術(shù)概念,為降低切削元件磨損動力學(xué)基于大量生產(chǎn)的楔狀的齒。擴展部分的長度的一顆齒(D)不應(yīng)小于臨界線性穿Ucr。后擴展的部分是逐漸消失,一顆齒獲得自然大小相應(yīng)的平臺穩(wěn)定磨損的第二階段。
根據(jù)該設(shè)計穿成線性關(guān)系(圖4)的強度相當(dāng)于的第二階段磨損的大量生產(chǎn)的齒(平行的部分情節(jié))。實現(xiàn)最大的齒就已經(jīng)磨損,延長服務(wù)生活中,表達了在一個貿(mào)易量的增加(AV)出土的巖石。
根據(jù)該設(shè)計穿成線性關(guān)系(圖4)的強度相當(dāng)于的第二階段磨損的大量生產(chǎn)的齒(平行的部分情節(jié))。實現(xiàn)最大的齒就已經(jīng)磨損,延長服務(wù)生活中,表達了在一個貿(mào)易量的增加,巖石(AV)出土?xí)r應(yīng)特別注意提高耐磨性與創(chuàng)造的齒不改變基本的尺寸或形狀的工作元件。這非常重要,因為這張表格就會更容易、更便宜的生產(chǎn)。我們研制通用幾何的工作部分的基礎(chǔ)上計算挖掘機的齒的最優(yōu)寬度的切削刃的同時保留了電機的主要尺寸的標準齒的設(shè)計齒與新工作
其幾何(圖5)1、直線段切削刃的背臉2和曲線3部分。前面的臉是兩個線性段構(gòu)成的第四和第五。線性段平行于臉,二是要回牙縱軸6,地處從遠處我軸[6]。這架飛機的尖端位于大于90°角對剖切平面。這有助于形成一個穩(wěn)定的核心在平面上的壓實的前沿領(lǐng)域,部分地保護它從磨損。寬度是發(fā)現(xiàn)一種經(jīng)驗性關(guān)系從:
圖5.設(shè)計的工作部分的一個齒具有最優(yōu)的切削刃參數(shù)(1——2——線性;部分回來;3——曲線回方面;4、5——方面的片段前面方面;6——齒軸;7 -磨損平臺;b =邊緣寬度;1 =初始切割角角大小之間的距離;女=楔形閘板使用頂點和切削刃的角度,A和B =維度直線段前后兩方面,分別地;位移方面的部分,從齒背軸r =穿平臺坡角。
b是一種高效率的寬度的先鋒;P1是挖掘機的驅(qū)動力,它包括重量的桶,嗎把棍子,力所研制開發(fā)的推力機制是邊坡角度的穿平臺相對于牙長軸(或線形段背面刻面);D的長度;P的切削刃的磨損是壓力平臺的第二階段開始的;我是大量的齒在桶里。
尖端1應(yīng)該在距離
從頂點的楔角在哪里的楔角的工作部分的齒。
文學(xué)的數(shù)據(jù)表明:改變切割角度(更準確的說,后角,而這又取決于切割角度)很大程度上影響了入侵力量的切削的元素。當(dāng)一顆牙后角的增加,能量的能力其侵入到地面的呈現(xiàn)下降趨勢[7]。我們制定了新的齒幾何采取這一因素考慮進去。因此,線性區(qū)段2或3平行回方面牙軸6,這讓我們增加后角2.0-2.5因子進行了比較與大量生產(chǎn)的模型。為了減少磨損產(chǎn)生的水平分量的切割參數(shù)的挖掘機鏟斗,我們搬動區(qū)段2背部的方面(從而切削刃的1)按價值F從牙軸。這個職位的工作元件的元素相對于齒切削刃減少桶的速度穿因為之間的距離和鏟斗齒切削平面邊緣切平面是增加了70% - 80%給定長度的部分工作之外的凸齒桶里。因為這顆牙的設(shè)計,我們定義了關(guān)系可以用來計算出工作元素的尺寸(表1)。
切割邊的長度(D)和齒(i)的數(shù)量取決于設(shè)計選擇的挖掘機工作要素和注塑機一般規(guī)格。
圖6顯示理論曲線的形成,穿平臺作為一種功能的維度對一個線性穿KG-5A挖掘機。我們可以看出,在零的設(shè)計參數(shù)與高效穿穿平臺有= 50(公羊。這設(shè)計生產(chǎn)協(xié)會所產(chǎn)生的Uralmash后才達到理想的尺寸明顯的線性穿Ucr。由Uralmash齒。 換句話說,在磨損階段、抗磨損區(qū),這是我和第二次世界大戰(zhàn)積累一定的因為穿平臺保留一顆新牙發(fā)展更為迅速在初始階段(高達50毫米)。隨后,改變尺寸磨損平臺上沒有顯著影響磨損率。
參數(shù)
工作元件的尺寸
參數(shù)KG-5A
切削刃的寬度
b
b=28mm
頂點的距離牙楔形角度和切削刃的
f=40mm
楔角的工作部分的牙齒
b=33-37
b=35
穿平臺坡角
r=40-45
r=40
線性段長度背方面
B=(4.5-5.8)b
B=150mm
前面的線性段長度方面
A=(3.0-4.0)b
A=100mm
位移的線性段回來方面通過牙齒軸
r=（2.0-3.5）b
r=70mm
發(fā)展原則和參數(shù)評價工作元件,使其可能的預(yù)測控制系統(tǒng)的磨損動力學(xué)切割的元素進行實際工業(yè)條件。Orotukan采礦機的工廠的生產(chǎn)Severovostokzoloto黃金礦業(yè)生產(chǎn)協(xié)會測試一批挖掘機齒證明這種新設(shè)計。他們進行了測試,Berelekh在Yagodnin,和其他礦山企業(yè)。有價值的試驗結(jié)果進行了Korba獲取設(shè)備在Burkandya礦(Berelekh企業(yè)),在那里的齒是用來挖掘高度評價磨料凍結(jié)巖石組成的花崗巖、砂巖和粘土片巖碎片在周圍空氣的溫度-45°
發(fā)展原則和參數(shù)評價工作元件,使其可能的預(yù)測控制系統(tǒng)的磨損動力學(xué)切割的元素進行實際工業(yè)條件。Orotukan采礦機的工廠的生產(chǎn)Severovostokzoloto黃金礦業(yè)生產(chǎn)協(xié)會測試一批挖掘機的齒證明這種新設(shè)計。他們進行了測試,Berelekh在Yagodnin,和其他礦山企業(yè)。有價值的試驗結(jié)果進行了Korba獲取設(shè)備在Burkandya礦(Berelekh企業(yè)),在那里的齒是用來挖掘高度評價磨料凍結(jié)巖石組成的花崗巖、砂巖和粘土片巖碎片在周圍空氣的溫度-45°C。分析與設(shè)計相關(guān)聯(lián)的耐磨損性能,這些實驗的齒表明,隨著新的工作他們的經(jīng)驗,單穿組件幾何與一個阻力至少40%高于標準楔形齒(圖7)。實驗數(shù)據(jù)分析定義線性穿你像一個函數(shù)的工作輸出V(萬米3)新的齒。它是由一個一級回歸方程表達:
0.980的相關(guān)系數(shù)。試驗證實了基本設(shè)計原則的基礎(chǔ)上削減元素與經(jīng)驗工作關(guān)系的幾何元素的壓力來表達的穿平臺力的特點挖掘機工作的部件。
切削刃的寬度可以被定義
磨損是穿平臺發(fā)作的穩(wěn)態(tài)齒磨損,從一個圖的定義是(見圖1)是穿平臺坡角。
使用經(jīng)驗主義的關(guān)系(見表1)和重新排列它的數(shù)值與替代的P的基礎(chǔ)測試中,我們可以估算先鋒寬度.
這保證單穿在任何使用條件。這就是之所以成功是因為表達式包含一個常數(shù)系數(shù)(壓力P= 12兆帕)作為主要標準。剛開始的時候,一個特定的線性穿壓力~ 12兆帕的運作就穿平臺切斷的元素設(shè)計依據(jù)這個公式。
這種分析技術(shù)是結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠,因為它提供了一份耐磨性的空白處。這是很重要的用于切割基巖挖掘機的齒,它們往往是迅速減弱。齒的銳度在這種情況下,幾乎沒有實用的因為穿強度重要性極高。一個類似的正面影響該方法不能指望的齒用于切割凍結(jié)巖石,而后者以抗入侵導(dǎo)致背部方面形成。磨損一個穿平臺的“提高”的齒(降低切削刃的)。
圖6。尺寸的變化在功能上穿平臺的線性磨損(一——磨損的形成與提高平臺切削元件參數(shù)
工作部分的磨損;b -形成的Uralmash平臺的齒設(shè)計;I、II——開發(fā)區(qū)中的發(fā)病前穿平臺線性的
以及期間穿線性穿(二).
圖7 .Design-controlled耐磨損性能KG-5A挖掘機齒磨損新的齒動力學(xué)設(shè)計(a)和(b)標準楔形齒;1、2 - - - - -線性磨損,磨損平臺形成的關(guān)系,分別)。
特點
挖掘機
EKG-5A(4.6)
EKG-81
EKG-12.5
EKG-20
挖掘機參數(shù):討重量的桶和棍子,噸總壓力量、錳齒一桶的數(shù)量, 單位
0，205
20，0
0，405
5
0，37
26，5
0，635
5
0，60
45，0
1，05
5
0，70
81，5
1，565
6
傳統(tǒng)的牙齒;
基本長度,mm
基礎(chǔ)寬度的前沿領(lǐng)域楔狀
20 - 30°角
牙齒與彎曲的前、后方面
150
12
（16）
180
16（40）
-
180
20
-
220
45*
-
新設(shè)計:
寬度的計算切削
邊緣,mm
根據(jù)(1)
根據(jù)(2)
25
25
34
37
44
63
44
64
*角大小的38°工作元件。
表2中深數(shù)據(jù)表明,目前多數(shù)的設(shè)計款式不適應(yīng)的凍結(jié)巖石開挖。我們的研究與計算結(jié)果證實這一觀察。標準的齒與增加切削刃的尺寸(用括號內(nèi)所給)現(xiàn)在用在一個有限的基礎(chǔ)。因為他們僅可在挖掘機的生產(chǎn)和Uralmash嗎Izhorskii工廠。
我們應(yīng)該注意到提高耐磨性的齒能獨立高效的設(shè)計具有一定的局限性。這個潛在是制約因素的影響的大小和在切割巖石的精深的能量斷裂過程,并要求專項調(diào)查。齒設(shè)計中描述的,本論文的Uralmash采納了工廠和Krasnoyarsk工業(yè)協(xié)會KG-12所需的生產(chǎn)t,t KG-15、t KG-5、挖掘機、和由Orotukan采礦設(shè)備的工廠Severovostokzoloto黃金開采的瓷磚生產(chǎn)協(xié)會。