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開(kāi)采機(jī)械化及自動(dòng)化
幾何學(xué)的工作部分的挖掘機(jī)的齒
動(dòng)力學(xué)的研究進(jìn)行穿挖掘機(jī)齒本早些時(shí)候作者[1,2]表明,一個(gè)主要的因素穿平臺(tái)是控制動(dòng)力學(xué)物理力學(xué)特性的巖石。在兩階段進(jìn)化穿平臺(tái)。
齒磨損中獲得的“臨界期”[2]對(duì)挖掘機(jī)沒(méi)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(shí)候穿初始階段顯然反映了一些設(shè)計(jì)缺陷的影響,而不是工作的調(diào)整過(guò)程。研究人員已經(jīng)研究了強(qiáng)烈的深層原因和后果的齒,但穿挖掘機(jī)仍沒(méi)有制定基本標(biāo)準(zhǔn)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(jì)[3 - 5]。
一種有效的方法來(lái)提高其耐磨性的齒,發(fā)掘挖掘機(jī)設(shè)計(jì)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(kāi)發(fā)了一個(gè)新挖掘機(jī)設(shè)計(jì)”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(kāi)發(fā)與考量主要磨損特征點(diǎn)的阻力曲線的大量生產(chǎn)的楔狀的齒。為了達(dá)到線性行為的這樣的齒磨損過(guò)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(jì)參數(shù)對(duì)應(yīng)于第二階段的開(kāi)始,那里的特定從標(biāo)準(zhǔn)的力壓推力這滴到10 - 12兆帕的機(jī)制。圖1地塊的壓力變化的磨損平臺(tái)的齒數(shù)是常見(jiàn)的采石場(chǎng)開(kāi)鑿按照以下表達(dá):
U的寬度是穿平臺(tái);P1額定力的推力機(jī)制;D和i是長(zhǎng)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(tái)在齒是公平的或大于力所研制開(kāi)發(fā)的推力機(jī)制。這個(gè)裝載模式對(duì)切割的元素是上觀察到的單強(qiáng)(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(jī)制。估計(jì)時(shí)形成的具體壓力與切削要素的相互作用機(jī)制這批材料,我們繪制了曲線1 - 4通過(guò)計(jì)算壓力平臺(tái)的穿t ~ KG-5A挖掘機(jī)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(tái)是一樣的,但壓力和尺寸齒磨損的一部分后開(kāi)始的第二階段可能是小得多(有時(shí)是由一個(gè)相當(dāng)大的因素)。這是能清楚的看到在圖1。帶我,穿過(guò)了曲線的參數(shù),定義了第二階段的開(kāi)始穿不同的挖掘機(jī)及齒不同巖石強(qiáng)度曲線為1 - 4)。因?yàn)镵G-5A挖掘機(jī)的齒的起點(diǎn)第二階段實(shí)驗(yàn)在于獲得穿帶我和對(duì)應(yīng)一個(gè)壓力P的10 - 12兆帕和磨損的平臺(tái)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(tái)上壓力曲線理論- 1 ~ 2公斤齒穿平臺(tái)5A挖掘機(jī)工作時(shí)巖與阻力0.8,0.4,0.2,及0.1標(biāo)準(zhǔn)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(zhǎng)度;2——穿平臺(tái);1,表面積Sp2——穿平臺(tái)坡角。
在某一特定尺寸的工作部分的工具,這個(gè)階段的關(guān)鍵磨損實(shí)際上是外出巖石和理由與低強(qiáng)度增大,而強(qiáng)烈的兩階段磨損工具經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)/硬的巖石。在不同的開(kāi)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(wú)法控制的力參數(shù)對(duì)挖掘機(jī)工作的元素。操作者遵守工作的機(jī)器視覺(jué),看著他的運(yùn)動(dòng)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(lài)于員工技能和經(jīng)驗(yàn)。高效、合理途徑藝術(shù)設(shè)計(jì)工作組件參數(shù)是考慮齒的力量挖掘機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
切削刃的面積為矩形切割的輪廓,180°銳化可以計(jì)算出的穿平臺(tái)的壓力(見(jiàn)圖2)相應(yīng)開(kāi)始的第二個(gè)磨損階段:
在P是壓力時(shí)穿的平臺(tái)與平臺(tái)維度的第二階段,開(kāi)始P1是額定驅(qū)動(dòng)力的挖掘機(jī)(垂直分量的切削力);Sp2是穿在第二個(gè)平臺(tái)區(qū)嗎階段;我是發(fā)病的齒數(shù)挖掘機(jī)桶。定義在磨損條件平臺(tái)的切割邊緣區(qū)域作為
是邊坡角相對(duì)磨損平臺(tái)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(tái)
該地區(qū)的切削刃的磨損輥型的計(jì)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(gè)關(guān)鍵階段;b b和D b——基本的長(zhǎng)、寬楔形齒的切削刃,D計(jì)算長(zhǎng)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(kuò)大部分和標(biāo)準(zhǔn)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(jì)。
考慮到切削刃的磨損面積與平臺(tái),之前的關(guān)系,我們可以制定簡(jiǎn)單的工藝條件,提高工作元件的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的楔形在齒上的條件最理想的長(zhǎng)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(jí)長(zhǎng)度切割的元素;b是實(shí)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(tái)相應(yīng)出現(xiàn)的穩(wěn)定的角是斜率的牙齒穿平臺(tái)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(dòng)力學(xué)基于大量生產(chǎn)的楔狀的齒。擴(kuò)展部分的長(zhǎng)度的一顆齒(D)不應(yīng)小于臨界線性穿Ucr。后擴(kuò)展的部分是逐漸消失,一顆齒獲得自然大小相應(yīng)的平臺(tái)穩(wěn)定磨損的第二階段。
根據(jù)該設(shè)計(jì)穿成線性關(guān)系(圖4)的強(qiáng)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(shí)現(xiàn)最大的齒就已經(jīng)磨損,延長(zhǎng)服務(wù)生活中,表達(dá)了在一個(gè)貿(mào)易量的增加(AV)出土的巖石。
根據(jù)該設(shè)計(jì)穿成線性關(guān)系(圖4)的強(qiáng)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(shí)現(xiàn)最大的齒就已經(jīng)磨損,延長(zhǎng)服務(wù)生活中,表達(dá)了在一個(gè)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?yàn)檫@張表格就會(huì)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(jì)算挖掘機(jī)的齒的最優(yōu)寬度的切削刃的同時(shí)保留了電機(jī)的主要尺寸的標(biāo)準(zhǔn)齒的設(shè)計(jì)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(gè)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(yuǎn)處我軸[6]。這架飛機(jī)的尖端位于大于90°角對(duì)剖切平面。這有助于形成一個(gè)穩(wěn)定的核心在平面上的壓實(shí)的前沿領(lǐng)域,部分地保護(hù)它從磨損。寬度是發(fā)現(xiàn)一種經(jīng)驗(yàn)性關(guān)系從:
圖5.設(shè)計(jì)的工作部分的一個(gè)齒具有最優(yōu)的切削刃參數(shù)(1——2——線性;部分回來(lái);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(tái);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(diǎn)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(tái)坡角。
b是一種高效率的寬度的先鋒;P1是挖掘機(jī)的驅(qū)動(dòng)力,它包括重量的桶,嗎把棍子,力所研制開(kāi)發(fā)的推力機(jī)制是邊坡角度的穿平臺(tái)相對(duì)于牙長(zhǎng)軸(或線形段背面刻面);D的長(zhǎng)度;P的切削刃的磨損是壓力平臺(tái)的第二階段開(kāi)始的;我是大量的齒在桶里。
尖端1應(yīng)該在距離
從頂點(diǎn)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(zhǔn)確的說(shuō),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(shì)[7]。我們制定了新的齒幾何采取這一因素考慮進(jìn)去。因此,線性區(qū)段2或3平行回方面牙軸6,這讓我們?cè)黾雍蠼?.0-2.5因子進(jìn)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(jī)鏟斗,我們搬動(dòng)區(qū)段2背部的方面(從而切削刃的1)按價(jià)值F從牙軸。這個(gè)職位的工作元件的元素相對(duì)于齒切削刃減少桶的速度穿因?yàn)橹g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(zhǎng)度的部分工作之外的凸齒桶里。因?yàn)檫@顆牙的設(shè)計(jì),我們定義了關(guān)系可以用來(lái)計(jì)算出工作元素的尺寸(表1)。
切割邊的長(zhǎng)度(D)和齒(i)的數(shù)量取決于設(shè)計(jì)選擇的挖掘機(jī)工作要素和注塑機(jī)一般規(guī)格。
圖6顯示理論曲線的形成,穿平臺(tái)作為一種功能的維度對(duì)一個(gè)線性穿KG-5A挖掘機(jī)。我們可以看出,在零的設(shè)計(jì)參數(shù)與高效穿穿平臺(tái)有= 50(公羊。這設(shè)計(jì)生產(chǎn)協(xié)會(huì)所產(chǎn)生的Uralmash后才達(dá)到理想的尺寸明顯的線性穿Ucr。由Uralmash齒。 換句話說(shuō),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?yàn)榇┢脚_(tái)保留一顆新牙發(fā)展更為迅速在初始階段(高達(dá)50毫米)。隨后,改變尺寸磨損平臺(tái)上沒(méi)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(diǎn)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(tái)坡角
r=40-45
r=40
線性段長(zhǎng)度背方面
B=(4.5-5.8)b
B=150mm
前面的線性段長(zhǎng)度方面
A=(3.0-4.0)b
A=100mm
位移的線性段回來(lái)方面通過(guò)牙齒軸
r=（2.0-3.5）b
r=70mm
發(fā)展原則和參數(shù)評(píng)價(jià)工作元件,使其可能的預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)的磨損動(dòng)力學(xué)切割的元素進(jìn)行實(shí)際工業(yè)條件。Orotukan采礦機(jī)的工廠的生產(chǎn)Severovostokzoloto黃金礦業(yè)生產(chǎn)協(xié)會(huì)測(cè)試一批挖掘機(jī)齒證明這種新設(shè)計(jì)。他們進(jìn)行了測(cè)試,Berelekh在Yagodnin,和其他礦山企業(yè)。有價(jià)值的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了Korba獲取設(shè)備在Burkandya礦(Berelekh企業(yè)),在那里的齒是用來(lái)挖掘高度評(píng)價(jià)磨料凍結(jié)巖石組成的花崗巖、砂巖和粘土片巖碎片在周?chē)諝獾臏囟?45°
發(fā)展原則和參數(shù)評(píng)價(jià)工作元件,使其可能的預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)的磨損動(dòng)力學(xué)切割的元素進(jìn)行實(shí)際工業(yè)條件。Orotukan采礦機(jī)的工廠的生產(chǎn)Severovostokzoloto黃金礦業(yè)生產(chǎn)協(xié)會(huì)測(cè)試一批挖掘機(jī)的齒證明這種新設(shè)計(jì)。他們進(jìn)行了測(cè)試,Berelekh在Yagodnin,和其他礦山企業(yè)。有價(jià)值的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了Korba獲取設(shè)備在Burkandya礦(Berelekh企業(yè)),在那里的齒是用來(lái)挖掘高度評(píng)價(jià)磨料凍結(jié)巖石組成的花崗巖、砂巖和粘土片巖碎片在周?chē)諝獾臏囟?45°C。分析與設(shè)計(jì)相關(guān)聯(lián)的耐磨損性能,這些實(shí)驗(yàn)的齒表明,隨著新的工作他們的經(jīng)驗(yàn),單穿組件幾何與一個(gè)阻力至少40%高于標(biāo)準(zhǔn)楔形齒(圖7)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析定義線性穿你像一個(gè)函數(shù)的工作輸出V(萬(wàn)米3)新的齒。它是由一個(gè)一級(jí)回歸方程表達(dá):
0.980的相關(guān)系數(shù)。試驗(yàn)證實(shí)了基本設(shè)計(jì)原則的基礎(chǔ)上削減元素與經(jīng)驗(yàn)工作關(guān)系的幾何元素的壓力來(lái)表達(dá)的穿平臺(tái)力的特點(diǎn)挖掘機(jī)工作的部件。
切削刃的寬度可以被定義
磨損是穿平臺(tái)發(fā)作的穩(wěn)態(tài)齒磨損,從一個(gè)圖的定義是(見(jiàn)圖1)是穿平臺(tái)坡角。
使用經(jīng)驗(yàn)主義的關(guān)系(見(jiàn)表1)和重新排列它的數(shù)值與替代的P的基礎(chǔ)測(cè)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?yàn)楸磉_(dá)式包含一個(gè)常數(shù)系數(shù)(壓力P= 12兆帕)作為主要標(biāo)準(zhǔn)。剛開(kāi)始的時(shí)候,一個(gè)特定的線性穿壓力~ 12兆帕的運(yùn)作就穿平臺(tái)切斷的元素設(shè)計(jì)依據(jù)這個(gè)公式。
這種分析技術(shù)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠,因?yàn)樗峁┝艘环菽湍バ缘目瞻滋?。這是很重要的用于切割基巖挖掘機(jī)的齒,它們往往是迅速減弱。齒的銳度在這種情況下,幾乎沒(méi)有實(shí)用的因?yàn)榇?qiáng)度重要性極高。一個(gè)類(lèi)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(gè)穿平臺(tái)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(tái)的線性磨損(一——磨損的形成與提高平臺(tái)切削元件參數(shù)
工作部分的磨損;b -形成的Uralmash平臺(tái)的齒設(shè)計(jì);I、II——開(kāi)發(fā)區(qū)中的發(fā)病前穿平臺(tái)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(jī)齒磨損新的齒動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)(a)和(b)標(biāo)準(zhǔn)楔形齒;1、2 - - - - -線性磨損,磨損平臺(tái)形成的關(guān)系,分別)。
特點(diǎn)
挖掘機(jī)
EKG-5A(4.6)
EKG-81
EKG-12.5
EKG-20
挖掘機(jī)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(zhǎng)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(jì):
寬度的計(jì)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(jì)款式不適應(yīng)的凍結(jié)巖石開(kāi)挖。我們的研究與計(jì)算結(jié)果證實(shí)這一觀察。標(biāo)準(zhǔn)的齒與增加切削刃的尺寸(用括號(hào)內(nèi)所給)現(xiàn)在用在一個(gè)有限的基礎(chǔ)。因?yàn)樗麄儍H可在挖掘機(jī)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(dú)立高效的設(shè)計(jì)具有一定的局限性。這個(gè)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(guò)程,并要求專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查。齒設(shè)計(jì)中描述的,本論文的Uralmash采納了工廠和Krasnoyarsk工業(yè)協(xié)會(huì)KG-12所需的生產(chǎn)t,t KG-15、t KG-5、挖掘機(jī)、和由Orotukan采礦設(shè)備的工廠Severovostokzoloto黃金開(kāi)采的瓷磚生產(chǎn)協(xié)會(huì)。