автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Исследование и выбор параметров шнековых исполнительных органов очистных комбайнов для конкретных условий эксплуатации

На правахрукописи

Сергей Николаевич РЯЗАНЦЕВ

УДК 622.236.52:622.23.054

ИССЛЕДОВАНИЕ И ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ШНЕКОВЫХ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ ОЧИСТНЫХ КОМБАЙНОВ ДЛЯ КОНКРЕТНЫХ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Специальность 05.05.06 - "Горные машины"

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2004 г.

Работа выполнена в Национальном научном центре горного производства - Институте горного дела им. А.А.Скочинского (ННЦ ГП - ИГД им. А.А.Скочинского).

Научный руководитель:

докт. техн. наук Ю.Н. Линник Официальные оппоненты:

докт. техн. наук В.Г. Мерзляков

канд. техн. наук И. С. Шакин

Ведущая организация - ОАО Подмосковный научно-исследовательский угольный институт "ПНИУИ".

Защита диссертации состоится ^ ¿МЗлД 2004 г. в -/О часов на

заседании диссертационного совета Д 222.004.01. в ННЦ ГП -

ИГД им. А.А.Скочинского по адресу:

140004, г. Люберцы Московской обл., Октябрьский пр. 411.

С диссертацией можно ознакомиться в секретариате ученого совета ННЦ ГП - ИГД им. А.А.Скочинского.

Автореферат разослан 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета докт. техн. наук

А. Л. Западинский

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Актуальность работы. Практически весь объем подземной добычи угля в России приходится на узкозахватные очистные комбайны, оснащенные шнековыми исполнительными органами (в дальнейшем изложении шнек). От того, насколько правильно определены параметры шнека и соответствуют ли они условиям эксплуатации, зависит эффективность функционирования комбайна в целом.

Выпускаемые в настоящее время в Российской Федерации шнеки имеют параметры, рассчитанные 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 нагруженности, сортности угля и надежности.

В последние годы в ИГД им. А.А. Скочинского разработаны научные основы и инженерные методы выбора рациональных схем расстановки режущего инструмента на исполнительном органе. В качестве основного критерия, характеризующего свойства угольного массива, принят показатель сопротивляемости пласта резанию а при выборе схемы расстановки - неравномерность нагруженности шнека, которая, наряду с другими факторами, зависит от толщины стружки, задаваемой в расчетах исходя из фиксированной величины радиального вылета резца. Однако, как показывает опыт эксплуатации, толщина стружки, а значит, и неравномерность нагруженности шнека, скорость подачи и производительность комбайна, особенно при выемке сложноструктур-ных угольных пластов, зависят от конкретных условий эксплуатации, характеризуемых целым рядом показателей разрушаемости угольного массива. В свою очередь, принятая в расчетах параметров шнеков величина показателя сопротивляемости пласта резанию недостаточно весомо реагирует на изменение удельного содержания в пласте крепких породных прослоев и твердых включений. Кроме того, существующие методики расчета сил резания и подачи на исполнительных органах комбайнов не учитывают изменение в процессе изнашивания гнезд резцедержателей кинематических углов резания, которые влияют на потребляемую комбайном мощность и энергозатрат при добичо-усля.

г ] РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ Г | Библиотека !

! рушМ '

Таким образом, в научном плане речь идет об исследовании, имеющем двоякую направленность. С одной стороны, необходимо исследовать характеристики разрушаемости угольных пластов и на их основе обосновать обобщенный критерий, весомо реагирующий на изменение прочностных свойств и содержание в пласте неоднородностей. С другой стороны, необходимо установить закономерности его влияния на толщину стружки и производительность комбайна с учетом изменения кинематических углов резания в процессе изнашивания резцедержателей. С практической точки зрения необходимо разработать уточненную методику, позволяющую рассчитывать параметры при проектировании шнеков для эксплуатации в любых условиях по разрушаемости и сложности строения угольных пластов.

Целью работы является исследование зависимостей параметров процесса резания угольных пластов сложного строения от характеристик их разрушаемости и разработка уточненной методики расчета параметров и силовой нагруженности шнеков применительно к конкретным условиям эксплуатации.

Идея работы заключается в том, что параметры и нагружен-ность исполнительных органов должны определяться с учетом показателя, интегрально характеризующего прочностные свойства и особенности строения угольных пластов, влияющего на толщину стружки и скорость подачи комбайна при добыче.

Основные научные положения, разработанные лично соискателем, и их новизна:

1. В качестве обобщенного критерия разрушаемости угольных пластов при выборе параметров шнековых исполнительных органов применительно к конкретным условиям эксплуатации очистных комбайнов может быть принят показатель эквивалентной сопротивляемости пласта резанию оценивающий влияние на нагруженность исполнительных органов сопротивляемости резанию всех компонентов (угля, породных прослоев и твердых включений), слагающих пласт, с учетом их удельного содержания в массиве.

2. Средняя и максимально возможная в конкретных условиях эксплуатации толщина стружки, равно как скорость подачи и производительность комбайна, зависят от показателя С его увеличением толщина стружки, скорость подачи и производительность комбайна гиперболически снижаются. При этом средняя толщина стружки при одинаковых зависит от установленной мощности комбайна и числа резцов в линии резания, а максимальная, кроме этого, ограничивается величиной радиального вылета резца.

3. Нагрузки на резцах шнекового исполнительного органа при определении мощности комбайна необходимо рассчитывать с учетом изменения, по мере изнашивания гнезд резцедержателей, кинематических углов резания в их функциональной связи с показателем эквивалентной сопротивляемости пласта резанию, режимными параметрами комбайна и наработкой исполнительного органа.

4. Выбор параметров шнековых исполнительных органов и расчеты по определению их силовой нагруженности следует производить по разработанной уточненной методике, учитывающей конкретные условия эксплуатации комбайна.

Обоснованность и достоверность разработанных научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются: использованием апробированных методов математической статистики и теории резания угля, принятых при математической обработке результатов исследований; анализом многочисленных данных о скоростях подачи комбайнов при их работе в 43 очистных забоях; большим объемом статистических данных о сопротивляемости резанию угля, породных прослоев и твердых включений (341 шахтопласт); удовлетворительной сходимостью результатов теоретических исследований с данными, полученными в шахтных условиях (погрешности рассчитанных по разработанным в диссертации эмпирическим зависимостям в основном не превышали 15-20%).

Научное значение работы состоит:

- в установлении функциональных связей предела прочности на сжатие и коэффициента крепости { по шкале проф. М.М. Про-тодьяконова с сопротивляемостью резанию наиболее часто встречающихся в угольных пластах типов породных прослоев и твердых включений;

- в обосновании критерия оценки разрушаемости угольных пластов, наиболее полно отражающего действие содержащихся в пластах крепких неоднородностей на нагруженность исполнительного органа, в установлении закономерностей изменения и расчетных зависимостей толщины стружки, скорости подачи и теоретической производительности комбайна в функции от показателя эквивалентной сопротивляемости пласта резанию

- в установлении расчетных зависимостей, учитывающих влияние на нагруженность шнека в конкретных условиях его эксплуатации толщины стружки, скорости подачи комбайна и меняющихся в процессе наработки шнека кинематических углов резания.

Практическая ценность работы заключается в разработке уточненной методики выбора параметров и расчета сил резания и

подачи на шнековых исполнительных органах очистных комбайнов, алгоритма и прикладных программ для определения оптимальной схемы расстановки резцов применительно к конкретным условиям эксплуатации по показателю А3.

Методы исследований: систематизация и анализ литературных источников и результатов исследовательских работ по изучению характеристик разрушаемости угольных пластов и их влияния на работу очистных комбайнов; экспериментально-статистический метод с использованием элементов теории случайных функций; методы математической статистики с использованием программного пакета MS Excel.

Реализация работы. Результаты исследований были использованы ОАО ОУК "Южкузбассуголь" при проектировании и изготовлении шнековых исполнительных органов на заводе "Гидромаш" для работы комбайнов в конкретных горно-геологических условиях.

Апробация работы. Основное содержание работы и отдельные ее положения докладывались на Международной научно-практической конференции, проходившей в ННЦ ГП - ИГД им. А.А. Скочинского в 2002 г., на II Международной конференции "Динамика и прочность горных машин", проходившей в 2003 г. в г. Новосибирске, а также на объединенном семинаре Института горного машиностроения ННЦ ГП -ИГД им. А. А. Скочинского.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 6 печатных работ.

Объем и структура работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, приложений, содержит 26 рисунков, 25 таблиц, список использованной литературы из 94 наименований.

Автор выражает признательность сотрудникам ННЦ ГП-ИГД им. А. А. Скочинского за предоставленную для анализа информацию о характеристиках разрушаемости угольных пластов и многочисленные фактические данные об испытаниях шнеков в различных условиях эксплуатации очистных комбайнов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Наибольший вклад в горную науку в области разрушения угля режущими инструментами внесли такие видные ученые, как А.И. Берон, В.Н. Гетопанов, Л.И. Кантович, Ю.Д. Красников, Ю.Н. Линник, ВТ. Мерзляков, В.З. Меламед, К.М. Первов, Е.З. Позин, М.М. Протодьяконов, В.И. Солод, В.В. Тон и др. В результате их исследований в ИГД им. А. А. Скочинского и Московском Государственном горном университете образовались научные школы, в рамках которых разработаны методы комплексной оценки свойств угольных пластов как

объектов, разрушаемых резцами исполнительного органа, и сформирована экспериментально-статистическая теория резания угля, послужившая базой для разработки инженерных методов расчета нагрузок на резцах и определения рациональных режимов работы очистных машин.

Отмечая несомненные заслуги вышеупомянутых ученых в области теории резания угля, следует отметить, что повысившиеся в настоящее время требования к средствам добычи угля, связанные с концентрацией горных работ и резким увеличением нагрузки на очистной забой, потребовали уточнения существующих методик выбора параметров и определения нагруженности исполнительных органов с учетом характеристик разрушаемости пласта в конкретном очистном забое и зависящей от них толщины стружки.

На основании вышеизложенного, а также в соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи исследований:

1. Установление характеристик разрушаемости угольных пластов, влияющих на нагруженность исполнительного органа в конкретных условиях его эксплуатации, и обоснование критерия для совокупной оценки их прочностных свойств;

2. Исследование влияния характеристик разрушаемости угольных пластов на толщину стружки, скорость подачи и производительность при работе очистных комбайнов;

3. Разработка уточненной методики выбора параметров и расчета сил резания и подачи на шнековых исполнительных органах очистных комбайнов с учетом меняющихся в зависимости от условий эксплуатации толщины стружки и кинематических углов резания при изнашивании резцедержателей;

4. Разработка программного обеспечения для выбора параметров и определения схемы расстановки резцов на шнеках для конкретных условий эксплуатации.

При решении первой задачи исследований были проанализированы характеристики разрушаемости практически всех разрабатываемых подземным способом на территории России угольных пластов (341 шахтопласт, включая крутопадающие).

Установлено, что в Кузнецком угольном бассейне пласты имеют сложное геологическое строение. Причем 26% пластов сложного строения содержат, помимо породных прослоев, твердые включения, имеющие значительные размеры. Около 52% углей Кузбасса относятся к вязким, остальные (коксовые марки) - к хрупким. Большинство пластов (около 80%) имеют относительно низкую сопротивляемость резанию (менее 150Н/мм).

В отличие от Кузбасса, шахтопласты Печорского угольного бассейна содержат, как правило, породные прослои аргиллитов, сопротивляемость резанию которых сравнительно невысока (А^ 150-280 Н/мм). При этом сопротивляемость угля резанию изменяется в широких пределах и составляет от 130 до 233 Н/мм.

Шахтами Восточного Донбасса в большинстве случаев отрабатываются пласты антрацитов, имеющие высокую сопротивляемость резанию (до 300 Н/мм и более). Только 7% шахтопластов имеют простое строение. Остальные шахтопласты имеют сложное строение, причем 67% их содержат как твердые включения, так и породные прослои.

Отличительной особенностью пластов Челябинского угольного бассейна является то, что они характеризуются низкой сопротивляемостью угля резанию со значительным содержанием крупных твердых включений в виде валунов.

Таким образом, выполненный анализ показал, что подавляющее количество шахтопластов России (77%), разрабатывающихся с применением очистных комбайнов, имеет сложное строение и, помимо породных прослоев, содержат значительные по размерам и содержанию твердые включения. Последнее крайне неблагоприятно сказывается на работе очистных комбайнов и накладывает на них существенные ограничения по динамической нагруженности исполнительного органа, что снижает их производительность.

Для изучения прочностных свойств неоднородностей были проанализированы многочисленные данные институтов КузНИУИ, Печор-НИИПроект, НИИОГР и ШахтНИУИ о пределе прочности на сжатие неоднородностей (аСж)» их сопротивляемости резанию Ан (включений и породных прослойков и крепости по шкале

проф. М.М. Протодьяконова. Анализ показал, что для шахтопластов Кузбасса и Челябинского бассейна характерным является наличие в них карбонатных твердых включений, которые по своим прочностным характеристикам неоднородны. Предел прочности их на сжатие изменяется от 51,0 до 74,7 МПа и в среднем составляет 65,3 МПа. Значения сопротивляемости резанию включений изменяются от 560 до 882 Н/мм, а их среднее значение Для шахтопластов Восточного

Донбасса характерным является наличие в них мелкораздробленных включений пирита, кальцита и реже кварца с низким удельным содержанием. Аналогичные исследования были выполнены и с наиболее распространенными породными прослоями. Было установлено, что самыми крепкими по сопротивляемости резанию являются песчаные прослои а наиболее слабыми - аргиллиты и углистые аргиллиты. Алевролиты по своим прочностным характеристикам

занимают промежуточное положение. Анализ данных о прочностных свойствах твердых включений и породных прослоев показал, что между значениями их Осж, Ан (АВ101, Ап.п) и £ имеет место корреляционная связь, описываемая зависимостями, приведенными на рис.1.

Статистическая обработка значений прочности свойств неодно-родностей, выполненная с использованием подсистемы анализа данных, входящей в пакет программного обеспечения MS Excel, позволила получить следующие эмпирические выражения:

Ан(АвКЛ»

Ann) = 0,3 а:

АНСАвкл'.АП.

п.п) п)

1,19 .

= 56,3fus,

(1) (2)

где Ан - сопротивляемость резанию твердых включений АВ101 или породных прослоев А„„, Н/мм.

Индексы корреляции зависимостей Аи=/(0^), AH=/(f) составляют 0,91; 0,76, соответственно, что вполне приемлемо для выполнения инженерных расчетов.

Для определения характеристики, наиболее полно описывающей прочностные свойства сложноструктурных угольных пластов, формирующих нагрузки на резцах исполнительных органов комбайнов, был выполнен анализ, в ходе которого средние значения скорости пода-

чи комбайна Vn (м/мин) сопоставлялись с каждой из наиболее предпочтительных из априорных соображений характеристикой разрушаемости пластов (способ инвариантных корреляционных соотношений, предложенный проф. Л.И. Бароном). В качестве таких характеристик были приняты сопротивляемость угля Ауг и пласта Апл резанию, обобщенный показатель содержания и свойств неоднородностей в пласте и показатель эквивалентной сопротивляемости пласта резанию Аэ, которые имеют одинаковую размерность (Н/мм) и наиболее часто используются в инженерных расчетах, связанных с определением параметров шнеков.

На рис. 2 приведены зависимости скорости подачи комбайнов 1К101У, К103 и К85, имевших примерно одинаковые режимные параметры и установленную мощность, в функции от показателей Ан, Ауп

Ащ, И Аэ. Выбор скорости подачи основывается на том, что она при прочих равных условиях напрямую зависит от общей нагруженности исполнительного органа, которая, как известно, является функцией характеристик разрушаемости угольного массива.

Из анализа приведенных на рис.2 графиков видно, что взаимосвязи прослеживаются только в зависимостях Vn—fiA,,^ и V„=/(А,). Однако если в первом случае индекс корреляции равен 0,73, то во втором он существенно выше и составляет 0,89 при критериях Стьюдента и Фишера 39,8 и 4,5 соответственно. Обращает на себя внимание то обстоятельство, что нарушение взаимосвязи отмечается в области малых значений где особенно велико влияние на нагруженность шнека наличие в пласте крепких неоднородностей. Особенно характерны в этом отношении пласты Кузнецкого и Челябинского угольных бассейнов, которые, имея низкую сопротивляемость угля резанию (80150 Н/мм), содержат крупные твердые включения, сопротивляемость резанию которых в 4-10 раз выше, чем угля.

Как известно, показатель равен арифметической сумме сопротивляемости угля резанию Ауг и обобщенного показателя содержа-

а * .

НИЯ И с—" ~ А

Аэ = Ау,-+ АН, Н/мм . (3)

В свою очередь известно, что

Ан = 1,5 Авкл Квкл SBKn dn + Апл Кпл1_ Sn_„_, (4)

где - сопротивляемость резанию твердых включений и пород-

ных прослойков соответственно, Н/мм;

Vn, м/мин 4

3

2

1

О

э <Ъ0 о о

Vn, м/мин 4

3

2

1

О

о О

8 а "Л \

О ЪО ° о о о о о

о

О 50 100 150 А*, Н/мм 100 150 200 250 300 А^, Н/мм а) б)

Vn, м/мин 4

о oV

00 °о ОО о о 9 <5

i О с? о о о

о

Vn> м/мин

vo о\

\.e I % о

° о > >

о

120 170 220 270 А^, Н/мм 100 150 200 250 300 А,, Н/мм В) г)

Рис. 2 Зависимость скорости подачи комбайна V„ от обобщенного показателя содержания и свойств неоднородностей в пласте А„ (а), сопротивляемости угля резанию Ауг (б), сопротивляемости пласта резанию А™ (в) и показателя эквивалентной сопротивляемости

Квкл(Кп.п) = [Авкл(Ап.п)_Ауг]/Ауг - коэффициент, учитывающий динамическое воздействие со стороны пласта на резцы шнека; $вкл» - удельное содержание в пласте твердых включений и породных прослоев соответственно, %.

Подставляя в последнюю формулу вместо выражения

(1) и (2) для них, имеем:

- при известных значениях

А*„ = а^9 (0,45 Квкл ¿п + 0,3 Кп п ) ; (5)

- при известных значениях {

(6)

Физическая сущность установленной закономерности изменения состоит в том, что характеризуя динамическую сторону процесса резания, накладывает ограничения на скорость подачи комбайна вызванные нарушением устойчивости комбайна на раме конвейера из за увеличения неравномерности нагруженности шнека, а определяя средние нагрузки, накладывает ограничения по устойчивой мощности комбайна.

Таким образом, проведенный анализ дает основание полагать, что применительно к оценке нагруженности исполнительного органа в качестве технологической характеристики, оценивающей разрушае-мость угольных пластов, следует принимать показатель интегрально учитывающий, наряду с сопротивляемостью резанию угля, наличие в пластах сложного строения крепких породных прослоев и твердых включений.

Выполненные исследования легли в основу разработанной совместно с инж. В.Ю. Линником электронной базы данных, содержащей полную информацию о геологическом строении и прочностных свойствах угольного массива всех разрабатываемых подземным способом шахтопластов России. Исходный текст программы написан на языке

База данных разработана с использованием Она состоит из трех таблиц, хранящих информацию о геологическом строении пластов, сопротивляемости резанию угля, породных прослоев и твердых включений. После выборки записей, удовлетворяющих определенным критериям, по имеющимся в базе данных значениям сопротивляемости резанию угля и неоднородностей с учетом их удельного содержания в пласте, производится расчет показателя А^. Далее определяются группа сложности строения пласта и категория его разрушаемо-сти, по значениям которых выбирается необходимый для дальнейших расчетов тип режущего инструмента.

Дальнейшие исследования были направлены на установление влияния характеристик разрушаемости пластов на толщину стружки и связанные с ней скорость подачи и теоретическую производительность комбайна. Данные о толщине стружки были заимствованы из протоколов испытаний различных типов шнеков и резцов, предоставленных ННЦ ГП - ИГД им. А. А. Скочинского. Всего исследованиями были охвачены экспериментальные данные, полученные в 43 очистных забоях, разнящихся по характеристикам разрушаемости и особенностям геологического строения пластов. В качестве значений, характеризующих толщину стружки, были приняты их максимальная hmax и средняя hcp величина (см), первая из которых косвенно характеризует предельные возможности комбайна по производительности и устойчивости на раме конвейера, а hcp является прямой мерой его средней теоретической производительности.

Анализ данных показал, что при прочих равных условиях как средняя, так и максимальная толщина стружки зависит от При

отсутствии или незначительном содержании в пластах неоднородностей (Аи=0-12 Н/мм) наблюдалось закономерное снижение h^, И hmax при увеличении И, наоборот, при примерно одинаковой сопротивляемости угля резанию отмечается явно выраженная функциональная зависимость толщины стружки В случаях же, когда одновременно изменяются оба показателя эти закономерности нарушаются. Напротив, проанализировав зависимости толщины стружки от показателя эквивалентной сопротивляемости пласта резанию А, автор установил, что, как и в случае с V„ (см. рис. 2), здесь также прослеживается явно выраженная взаимосвязь. Из рис. 3, где приведены зависимости видно, что с увеличением как средняя, так и максимальная толщина стружки гиперболически снижается, стремясь к неким постоянным значениям не зависящим от дальнейшего увеличения

Для анализа были приняты экспериментальные данные, полученные при работе комбайнов оснащенных резцами типоразмера 1РО.80, которые имеют примерно одинаковые режимные параметры по установленной мощности и частоте вращения исполнительного органа. Дальнейший анализ показал, что для всех типов комбайнов, оснащенных различными типами шнеков и резцов, справедливы зависимости, приведенные на рис. 3. Разница состоит лишь в уровнях значений при одинаковых значениях что связано с различной установленной мощностью комбайнов.

Базируясь на выявленных выше закономерностях, автор установил корреляционные зависимости толщины стружки (см) от показателя Аэ. В общем виде выражения, аппроксимирующие эти зависимости, имеют вид:

(7)

(8)

где КМю Кр - коэффициенты, определяющие влияние на толщину стружки установленной мощности комбайна Рк (кВт) и радиального вылета резца 1р (мм) соответственно; прл — число резцов в линии резания на шнеке.

Статистическая проверка значимости взаимосвязи ^р и Ьтах с Аэ показала, что в обоих случаях индекс корреляции зависимостей был не менее 0,82, что вполне приемлемо для выполнения инженерных расчетов.

Экспериментально установлено, что значения коэффициента К„ „ независимо от типа резца, в функции от Р^ и Аэ изменяются по следующей зависимости:

Км.к = (9,4 Рк + 5,8 Аэ) Ю-3 -1,6 (9)

При применении резцов ЗР4.80, 1РО.80 и Т100, для которых 1р=70-80 мм, значения Кр следует принимать в расчетах равными 1,0. Для резцов РКС-1, РГ401 и РГ501 с 1р=45-50 мм Кр=0,65, а для резцов Р0.100с1р=100 мм Кр=1,2.

Учитывая, что скорость подачи комбайна (м/мин) Vn = 0,01hno6,

(10)

V =

и подсг ПХР

3 Км.к "об д0,9

' ля него выражения (4) и (5), имеем:

J "РЛ (11) 66>2 Км.к Кр "об

* п. max

,1,36

(12)

п„

э "р. л

где Поб - частота вращения шнека, об/мин.

Тогда средняя и максимальная производительность комбайна (т/мин^ в тнте,тнн¥ вд^ттоття* эксплуатации по показателю Аэ определ _ 3 ^м.к Нв ^з "об Ууг .

Чср="

ЛЭ "р.л

_ 66,2 Км к Кр Нв В3 поб ууг 4maX " А 1.36,

(13)

(14)

*р.л

где Нв - вынимаемая мощность пласта, м; В3 - ширина захвата шнека, м; ууг - плотность угля, т/м3.

Анализ зависимостей ЬСр=/(Аэ) и Ьтах=/(АЭ), показал, что граничное значение показателя Аэ, ниже которого влияние его на толщину стружки отсутствует, составляет: для комбайнов легкого типа 1К101У, К103, К85 - 100 Н/мм; 1ГШ68, КШЗМ, КШЭ и 1КШЗ - 140-150 Н/мм; К500 — 180 Н/мм. При значениях А3 менее указанных средняя и максимальная скорости подачи комбайна должны определяться по известной формуле исходя из радиального вылета резца 1р.

Таким образом, приведенные на рис. 3 закономерности изменения толщины стружки от показателя А„ с учетом установленной выше физической сущности зависимости УП=/(АЭ), позволяют утверждать, что теоретическая производительность комбайна является функцией средних и максимальных нагрузок, действующих на резцы шнека со стороны разрушаемого угольного массива, интегрально оцениваемых показателем эквивалентной сопротивляемости пласта резанию.

Дальнейшие исследования были направлены на установление влияния показателя на изменение кинематических углов резания в процессе изнашивания гнезд резцедержателей. Необходимость проведения таких исследований продиктована тем, что разработанные ранее методики для определения общей нагруженности исполнительного органа и мощности комбайна, необходимых для выбора электродвигателей комбайнов, справедливы при условии, что резцы жестко закреплены в резцедержателях и не меняют своей пространственной ориентации при изнашивании гнезд. Установлено, что величина износа по торцам гнезд резцедержателей может достигать 10 мм и более. При этом резец отклоняется от своего заданного положения на угол и более.

Анализ экспериментальных данных об износе гнезд резцедержателей, полученных при работе шнеков в различных условиях по раз-рушаемости угольных пластов, и установленные закономерности изменения позволили получить эмпирическое выражение для определения величины износа по торцам гнезд резцедержателей в зависимости от наработки в пути резания и параметров исполнительного органа:

где Дто - начальный зазор между новым резцедержателем и хвостовиком резца, мм; 1хв - длина хвостовика, мм; Кт р, Кн, Кд - коэффициенты, учитывающие влияние на интенсивность изнашивания числа резцов в линии резания, размеров сечения хвостовика резца и зазоров Дт0 в соединении соответственно; - наработка шнека в пути резания, определяемая по известной формуле исходя из заданного объема добычи, км.

Анализ экспериментальных данных, полученных д.т.н. Ю.Н. Линником и инж. В.М. Быкадоровым, показал, что при резании углецементных блоков свободно закрепленным резцом ЗР4.80 пространственная ориентация резца (устойчивое переднее или устойчивое заднее положение) в изношенном резцедержателе зависит от соотноше-

ния усилий резания Ъ и подачи У (К,,=У/2) и величины зазора в направлении их действия. Установлено, что наиболее характерным при резании является пространственная ориентация, соответствующая устойчивому заднему и переднему положениям резца, при котором его кинематические углы резания и задний угол изменяются. Анализ показал, что при нахождении резца в заднем положении, характерном при резании угля только острыми резцами, с увеличением в процессе наработки шнека углов у^, резания 5 и заднего а составляющие усилий резания Ъ и подачи У практически не изменяются. Наоборот, при отклонении резца в устойчивое переднее положение, что характерно для уже затупившихся резцов, отмечается заметное возрастание (до 40%) как усилий, так и подачи. Полученные результаты подтвердили тезис о том, что изменение кинематических углов инструмента в процессе изнашивания гнезд резцедержателей оказывает влияние на нагрузки при резании, что необходимо учитывать при расчете нагруженности исполнительных органов и определении мощности комбайнов.

Результаты выполненных исследований явились основой для уточнения методики выбора параметров и расчета сил резания и подачи на шнековых исполнительных органов очистных комбайнов. Полный цикл расчетов включает: интегральную оценку характеристик разру-шаемости пласта; выбор основных параметров шнека; разработку схемы расстановки резцов; расчет нагрузок на резцах при резании; расчет силовой уравновешенности шнека.

С учетом вышеизложенных результатов исследований рекомендован следующий алгоритм расчета:

А. Интегральная оценка характеристик разрушаемости пласта

С помощью разработанной электронной базы данных рассчитывается величина показателя эквивалентной сопротивляемости пласта резанию А и принадлежность шахтопласта, для которого проектируется шнек, к группе сложности строения и категории разрушаемости.

Б. Выбор основных параметров шнеков и схемы расстановки

резцов

Определяется рациональный для данной группы типовых условий тип резца.

Определяется расчетное среднее значение скорости подачи комбайна, исходя из заданной величины теоретической (расчетной) производительности (т/мин), принятой в техническом задании на проектирование шнека:

Определяется максимально возможная для данного шахтопласта средняя за оборот шнека толщина стружки

Определяется средняя оптимальная ширина стружки для забойных резцов в зависимости от средней за оборот шнека толщины стружки и степени хрупкости угля по известному выражению

_5Ьмах_+ о 7 Ь

ла , л с мэх

1,47 Е

Е + 1,2

+ вк, см,

(18)

где - максимальная конструктивная ширина режущей части резца, см.

Подставляя в формулу (18) значение Ьмах, выраженное в функции от получим величину оптимальной ширины стружки для конкретных условий эксплуатации по показателю

Далее по формулам ОСТ 12.44.258-84 определяются шаги резания в кутковой и забойной частях шнека.

Определяется число линий резания в забойной части шнека

пл.з=(100Вз-В3.|С)/Тс

(19)

Подставляя вместо В3 его значение из формулы (16), а вместо Уп.ср полученное для него выражение (11), имеем

После этого по алгоритму, приведенному в ОСТ 12.44.258-84, определяется число линий резания в кутковой части шнека пяк и значения длины кутковой и забойной частей шнека.

Для расчетного значения скорости подачи комбайна, проверяется условие отсутствия заштыбовки шнека. Согласно ему, принятая для расчетов частота вращения шнека, осуществляющего погрузку отбитого угля, должна быть больше критической При этом критическая

частота вращения шнека п0б.кр, а также входящие в формулу для определения ее величины значения хода винта шнека число заходов

N2, приведенная.площадь потока угля Рп, диаметр ступицы (Ь и угол подъема винта шнека Ощ (град), с учетом вышеприведенных формул (12)-(18) определяются по алгоритму ОСТ 12.44258-84.

После уточнения частоты вращения шнека устанавливается количество резцов в забойных т^линиях резания

(21)

Количество резцов в крайней кутковой линии резания рекомендуется, согласно ОСТ 12.44.258-84, принимать исходя из выражения Количество резцов в остальных линиях резания кутковой части шнека определяется по выражению

тк( =тк1 -

(тК1-т3;)0лк-1)

пл.к-!

(22)

где 1л » Пд.к — номера и число линий резания в кутковой шнека соответственно. .

Общее количество резцов в забойной и кутковой частях шнека определяется суммированием числа резцов по всем линиям резания.

В. Разработка схемы расстановки резцов

Дальнейшие действия направлены на разработку схемы расстановки резцов, параметрами которой являются шаг резания угловое расстояние ф! между двумя соседними резцами, число резцов в забойных и кутковых линиях резания, угол установки резца к направлению подачи. Расстановка резцов в забойной части шнека производится, начиная с первой линии резания, в которой устанавливается резец с центральным углом У1=0. Последующие резцы устанавливаются с углом (град) между началом отсчета, равным забойным

резцом:

(23)

где - расстояние от первой до линии резания по длине забойной части шнека; ¡^ - номер захода шнека (1,2- для двухзаходных, 1,2,3 - для трехзаходных; 1,2,3,4 - для четырехзаходных шнеков).

3,6■ . 360,. ГН = -£г(Вз.зл -13.1) + ('зах -1) »

Г. Расчет нагрузок на резцах при резании

Дальнейший расчет направлен на определение силовой нагру-женности исполнительного органа, для чего определяются нагрузки на резцах и исполнительном органе. В качестве исходной величины при расчете нагрузок принимается сила резания на остром резце с кинематическим задним углом резания

Согласно ОСТ 12.44.258-84, ее величина (Н) определяется по следующему выражению:

(24)

где - расчетное значение сопротивляемости пласта резанию в неот-жатой зоне, Н/мм; К,^ - текущее значение коэффициента отжима пласта (рассчитывается по известной формуле, исходя из схемы расстановки резцов на шнеке); -расчетная ширина режущей части резца (определяется в зависимости от формы режущей кромки и поверхности резца), см; Ь| - толщина стружки на ¡-м резце за оборот шнека, см; ^ - ширина стружки (принимается как полусумма расстояний до соседних линий резания), см; Е - значение показателя степени хрупкости угля (для вязких Е=1,65, хрупких Е=2,8); Р, -угол наклона ¡-того резца к направлению подачи, град; - коэффициент влияния кинематического угла резания на удельную энергию резания; - коэффициенты, определяющие влияние на силу резания параметров резания.

Текущее значение толщины стружки Ь, с учетом полученного выражения (7) рассчитывается по формуле

(25)

где - центральный угол между и предыдущим резцом в одной

линии резания, град; у| — центральный угол между началом отсчета и ьтым резцом, град.

Заменяя в формуле (24) показатель сопротивляемости пласта резанию Ар на рекомендованный выше показатель Аэ и, подставляя вместо Ь, полученное для него выражение (25), окончательно имеем

Коэффициент влияния кинематического угла резания на силу резания на остром резце равен

(27)

где 5,а - кинематический угол резания, град.

Рассчитывается сила пезания Z0j (Н) и подачи Y0i (Н) на остром резце с Zo. = 2аб. + f"(Yoi - Y0 6i); теских >тлов Резания: (28)

Yoi — Y0 6i

«Ki+2

+ 0,25 ,

(29)

где - сила подачи на остром резце с кинематическим задним углом - коэффициент сопротивления пласта резанию, определяемый по ОСТ 12.44.258-84; Ои - кинематический задний угол, град.

_ 0,45 Е 'o.öi _

(Е-0,6)

(30)

5Ki = 5; - arctg

66,2 Км.к Кр

пр.л Аэ36

sin Yi

. этся по формулам

(31 а)

«ri = а;-arctg

f 66,2КМ,КР Л

пр л А'э'36

sin Yj.

(31 б)

где 5; и оц - конструктивный угол резания и задний, град; - центральный угол между началом отсчета и резцом, град.

Учитывая, что при износе гнезда резцедержателя углы 5, и а, изменяется на величину имеем:

где 8Г0 (о,,,) - конструктивный угол резания (или задний) при Хт=0.

Знак "плюс" в формулах (32) принимается при положении резца в заднем устойчивом положении, а "минус" - в устойчивом переднем.

Таким образом, полученные выражения для 8, и а, позволяют рассчитывать усилия резания и подачи на резцах исполнительного органа с учетом меняющихся кинематических углов резания и заднего по мере наработки исполнительного органа.

Дальнейшие расчеты по определению силы резания 21, и подачи У, на затупленных резцах, суммарных значений силы резания ри и подачи на шнеке, а также мощности комбайна с учетом полученных выражений (24) - (32) осуществляются по ОСТ 12.44.258-84. При этом расчет силы резания Р„ и подачи Уи для определения мощности Рм, необходимой для выбора электродвигателей комбайна, осуществляется из предположения, что резцы в изношенном резцедержателе находятся в устойчивом переднем положении. Расчеты необходимо производить для критических значений угла

В окончательном виде схема расстановки резцов принимается исходя из силовой уравновешенности исполнительного органа, которая оценивается по значению коэффициента вариации суммарной силы резания за один оборот шнека VI,, рассчитываемого по ОСТ 12.44.258-84.

Упрощенная блок-схема алгоритма расчета параметров шнека приведена на рис. 4.

Выполненные исследования и полученные при этом результаты были использованы при разработке прикладных программ, позволяющих в рамках одного программного продукта обрабатывать информацию о характеристиках разрушаемости угольного массива, определять параметры шнека и схему расстановки на нем режущего инструмента.

Результаты выполненных исследований, разработанные алгоритмы и программное обеспечение используются ОАО ОУК "Южкуз-бассуголь" при создании исполнительных органов для очистных комбайнов на заводе Тидромаш".

Рис. 4 Блок-схема алгоритма расчета параметров шнека

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение научной задачи, связанной с выбором рациональных параметров и определением нагру-женности шнековых исполнительных органов применительно к конкретным условиям эксплуатации очистных комбайнов, что имеет важное научное и практическое значение в области проектирования и эксплуатации очистных машин.

Выполненные в диссертационной работе исследования позволили сделать следующие основные выводы:

1. Оценка характеристик разрушаемости угольных пластов, влияющих на нагруженность исполнительных органов очистных комбайнов должна осуществляться с учетом сопротивляемости резанию всех компонентов, слагающих пласт и их удельного содержания в массиве. Совокупное влияние прочностных свойств угольного массива на нагруженность исполнительного органа при выборе параметров шнеков для конкретных условий эксплуатации следует оценивать показателем эквивалентной сопротивляемости пласта резанию

Аэ = АуГ + Ан (Н/мм). Установлена функциональная связь сопротивляемости резанию породных прослоев и твердых включений с временным сопротивлением их одноосному сжатию и коэффициентом крепости по шкале проф. М.М. Протодьяконова. С увеличением последних значения Ад возрастают по криволинейной зависимости.

2. Показатель наиболее полно определяет закономерности изменения скорости подачи комбайна по сравнению с другими известными характеристиками разрушаемости угольных пластов. С увеличением показателя скорость подачи и связанные с ней толщина стружки и производительность комбайна гиперболически снижаются, достигая своего минимума при Аэ=300-320 Н/мм, и далее практически не изменяются. При этом максимально возможная скорость подачи при эксплуатации комбайна в легких условиях в зависимости от типа комбайна) ограничивается радиальным вылетом инструмента и не зависит от дальнейшего уменьшения показателя

3. В расчетах, связанных с выбором параметров шнеков и определением схемы расстановки резцов применительно к конкретным условиям эксплуатации очистных комбайнов, в качестве основного

режимного параметра резания следует принимать толщину стружки, функционально зависящую от показателя При этом при одинаковых значениях средняя толщина стружки зависит от установленной мощности комбайна и числа резцов в линии резания, а максимальная, кроме этого, - от радиального вылета резца.

4. На основе выявленных закономерностей изменения толщины стружки, скорости подачи и производительности комбайна в функции от показателя эквивалентной сопротивляемости пласта резанию установлены расчетные формулы по их определению для конкретных условий эксплуатации, установленной мощности комбайна, типа и количества резцов в линии резания.

5. Нагруженность шнекового исполнительного органа необходимо рассчитывать с учетом изменения, по мере изнашивания гнезд резцедержателей, кинематических углов резания в их функциональной связи с показателем эквивалентной сопротивляемости пласта резанию, режимными параметрами комбайна и наработкой исполнительного органа.

6. Разработанные методика, алгоритм и программное обеспечение, базирующиеся на установленных закономерностях изменения толщины стружки, скорости подачи и теоретической производительности комбайна в функции от показателя и электронный банк данных о характеристиках разрушаемости угольных пластов позволяют в автоматизированном режиме выбирать параметры шнеков для любых шахтопла-стов России, разрабатываемых подземным способом с применением очистных комбайнов.

Результаты исследований используются ОАО ОУК "Южкуз-бассуголь" при создании шнековых исполнительных органов очистных комбайнов на заводе "Гидромаш".

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Линник Ю.Н., Рязанцев С.Н. Классификация угольных пластов по особенностям геологического строения и разрушаемости применительно к выбору параметров шнеков очистных комбайнов. // В сб.: Проблемы ускорения научно-технического прогресса в отраслях горного производства. / Матер, межд. научно-практ. конф., посвящ. 75-летию ННЦ ГП - ИГД им. А.А. Скочинского и 50-летию Института обогащения твердых горючих ископаемых. - Люберцы, 2002. - С. 458-461.

2. Линник Ю.Н., Рязанцев С.Н., Жеваго А.В. Анализ характеристик разрушаемости шахтопластов Кузбасса и их интегральная оценка. // В сб.: Научн. сообщ. ННЦ ГП - ИГД им. А. А. Скочинского. - М, 2003. - Вып. 323. - С. 57-73.

3. Линник Ю.Н., Рязанцев С.Н., Линник В.Ю. Методика расчета основных параметров шнеков очистных комбайнов на основе интегральной оценки характеристик разрушаемости угольных пластов // Горные машины и автоматика. 2003. - № 7. - С 20-27.

4. Линник Ю.Н., Рязанцев С.Н. Нагруженность резцов очистных комбайнов при изменении их пространственной ориентации в процессе резания. // II Международная конференция "Динамика и прочность горных машин" (28-29 мая 2003 г.). - Новосибирск, ИГД СО РАН, 2003.

5. Рязанцев С.Н. Исследование влияния характеристик разру-шаемости угольных пластов на производительность очистных комбайнов. // В сб.: Научн. сообщ. / ННЦ ГП - ИГД им. А. А. Скочинского. -М., 2003. - Вып. 325. - С. 119-126.

6. Линник Ю.Н., Рязанцев С.Н. Исследование процесса резания угля при изнашивании гнезд резцедержателей. // В сб.: Научн. сообщ. ННЦ ГП - ИГД им. А. А. Скочинского. - М., 2004. - Вып. 326. -С. 199-206.

Сергей Николаевич РЯЗАНЦЕВ

ИССЛЕДОВАНИЕ И ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ШНЕКОВЫХ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ ОЧИСТНЫХ КОМБАЙНОВ ДЛЯ КОНКРЕТНЫХ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано к печати 12.03.2004 г. Формат 60x84 1/16. Печать цифровая. Бумага "РегЛэгтег". Уч.-изд. л. 1,5. Тираж 100 экз. Заказ 7706. Отпечатано в ФГУП "Производственно-издательский комбинат ВИНИТИ", 140010, г. Люберцы Московской обл., Октябрьский пр-т, 403

ti 4- 1 37 18

ВВЕДЕНИЕ.

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 разрушаемости 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.

4.1. 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.

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 шнека, которая наряду с другими факторами зависит от толщины стружки, задаваемой в расчетах произвольно, исходя из фиксированной величины радиального вылета резца.

Однако, как показывает опыт эксплуатации, толщина стружки а, значит, и неравномерность нагруженности шнека, а также производительность комбайна и очистного забоя в целом, зависят от условий эксплуатации, характеризуемых целым рядом показателей разрушаемости угольного массива. В свою очередь принятая в расчетах параметров шнеков величина показателя сопротивляемости пласта резанию Апл не достаточно весомо реагирует на изменение таких характеристик пласта как содержание в пласте породных прослоев и твердых включений и их прочностных свойств. Между тем из практики известно, что наличие в пласте крепких породных прослоев и крупных твердых включений резко снижает производительность очистного комбайна и в значительной мере сказывается на их надежности.

Поэтому параметры шнека, рассчитанные по радиальному вылету произвольно принятого резца в ряде случаев, особенно при эксплуатации в сложных условиях, приводят к существенным ограничениям по производительности комбайна, его динамической нагруженности, пылевыделению и т.д. Кроме этого существующие методики расчета сил резания и подачи на исполнительных органах комбайнов не учитывают изменение в процессе наработки шнека кинематических углов резания при износе гнезд резцедержателей, что искажает точность расчетов, связанных с определением потребляемой мощности и выбором электродвигателей.

Таким образом, в научном плане речь идет об исследовании, имеющем двоякую направленность. С одной стороны необходимо исследовать характеристики разрушаемости угольных пластов и на их основе обосновать обобщенный критерий, весомо реагирующий на изменение прочностных свойств и содержание в пласте неоднородностей. С другой стороны необходимо установить закономерности его влияния на толщину стружки и производительность комбайна с учетом изменения кинематических углов резания в процессе изнашивания резцедержателей. С практической точки зрения необходимо разработать уточненную методику, позволяющую рассчитывать параметры при проектировании шнеков для эксплуатации в любых условиях по разру-шаемости и сложности строения угольных пластов. В этом состоит общая направленность и актуальность проведенных в рамках данной диссертационной работы исследований.

Целью работы является исследование зависимостей параметров процесса резания угольных пластов сложного строения от характеристик их раз-рушаемости и разработка уточненной методики расчета параметров и силовой нагруженности шнеков применительно к конкретным условиям эксплуатации.

Идея работы заключается в том, что параметры и нагруженность исполнительных органов должны определяться с учетом показателя, интегрально характеризующего прочностные свойства и особенности строения угольных пластов, влияющего на толщину стружки и скорость подачи комбайна при добыче.

Основные научные положения, разработанные лично соискателем и их новизна:

1. В качестве обобщенного критерия разрушаемости угольных пластов при выборе параметров шнековых исполнительных органов применительно к конкретным условиям эксплуатации очистных комбайнов может быть принят показатель эквивалентной сопротивляемости пласта резанию Аэ, оценивающий влияние на нагруженность исполнительных органов сопротивляемости резанию всех компонентов (угля, породных прослоев и твердых включений), слагающих пласт, с учетом их удельного содержания в массиве.

2. Средняя и максимально возможная в конкретных условиях эксплуатации толщина стружки, равно как скорость подачи и производительность комбайна, зависят от показателя Аэ. С его увеличением толщина стружки, скорость подачи и производительность комбайна гиперболически снижаются. При этом средняя толщина стружки при одинаковых Аэ зависит от установленной мощности комбайна и числа резцов в линии резания, а максимальная кроме этого ограничивается величиной радиального вылета резца.

3. Нагрузки на резцах шнекового исполнительного органа при определении мощности комбайна необходимо рассчитывать с учетом изменения, по мере изнашивания гнезд резцедержателей, кинематических углов резания в их функциональной связи с показателем эквивалентной сопротивляемости пласта резанию, режимными параметрами комбайна и наработкой исполнительного органа.

4. Выбор параметров шнековых исполнительных органов и расчеты по определению их силовой нагруженности следует производить по разработанной уточненной методике, учитывающей конкретные условия эксплуатации комбайна.

Обоснованность и достоверность разработанных научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается: использованием апробированных методов математической статистики и теории резания угля, принятых при математической обработке результатов исследований; анализом многочисленных данных о скоростях подачи комбайнов при их работе в 43 очистных забоях; большим объемом статистических данных о сопротивляемости резанию угля, породных прослоев и твердых включений (341 шахтопласт); удовлетворительной сходимостью результатов теоретических исследований с данными, полученными в шахтных условиях - погрешности расчетов по разработанным в диссертации эмпирическим зависимостям в основном не превышали 15ч-20%.

Научное значение работы состоит:

- в установлении функциональных связей предела прочности на сжатие осж и коэффициента крепости Г по проф. Протодьяконову с сопротивляемостью резанию наиболее часто встречающихся в угольных пластах типов породных прослоев и твердых включений;

- в обосновании критерия оценки разрушаемости угольных пластов, наиболее полно отражающего действие содержащихся в пластах крепких не-однородностей на нагруженность исполнительного органа, в установлении закономерностей изменения и расчетных зависимостей толщины стружки, скорости подачи и теоретической производительности комбайна в функции от показателя эквивалентной сопротивляемости пласта резанию Аэ;

- в установлении расчетных зависимостей, учитывающих влияние на нагруженность шнека в конкретных условиях его эксплуатации толщины стружки, скорости подачи комбайна и меняющихся в процессе наработки шнека кинематических углов резания.

Практическая ценность работы заключается в разработке уточненной методики выбора параметров и расчета сил резания и подачи на шнековых исполнительных органах очистных комбайнов, алгоритма и прикладных программ для определения оптимальной схемы расстановки резцов применительно к конкретным условиям эксплуатации по показателю Аэ.

Методы исследований: систематизация и анализ литературных источников и результатов исследовательских работ по изучению характеристик разрушаемости угольных пластов и их влияния на работу очистных комбайнов; экспериментально - статистический метод с использованием элементов теории случайных функций; методы математической статистики с использованием программного пакета MS Excel.

Реализация работы. Результаты исследований были использованы ОАО ОУК "Южкузбассуголь" при проектировании и изготовлении шнековых исполнительных органов на заводе "Гидромаш" для работы комбайнов в конкретных горно-геологических условиях.

Апробация работы. Основное содержание работы и отдельные ее положения докладывались на Международной научно-практической конференции, проходившей в ННЦ ГП - ИГД им. А.А.Скочинского в 2002 г., на II Международной конференции "Динамика и прочность горных машин", проходившей в 2003 г. в г. Новосибирске, а также на объединенном семинаре Института горного машиностроения ННЦ ГП - ИГД им. А.А.Скочинского.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 6 печатных работ.

Объем и структура работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, приложений, содержит 26 рисунков, 25 таблиц, список использованной литературы из 94 наименований.

Автор выражает признательность сотрудникам ННЦ ГП - ИГД им. А.А.Скочинского за предоставленную для анализа информацию о характеристиках разрушаемости угольных пластов и многочисленные фактические данные об испытаниях шнеков в различных условиях эксплуатации очистных комбайнов.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4

1. В расчетах, связанных с определением потребляемой комбайном мощности и выбором электродвигателей, необходимо учитывать влияние на нагруженность резцов изменение кинематических углов резания при изнашивании гнезд резцедержателей в процессе наработки исполнительного органа. При этом расчеты необходимо производить для значений угла отклонения резца Хг>5,5°, при которых его задний угол а<2,5°, что лежит за пределами критических (а<5°).

2. Разработаны методика и алгоритм для определения нагрузок на резцах и выбора параметров шнеков применительно к конкретным условиям их эксплуатации, в которых в качестве характеристики, оценивающей прочностные свойства пласта сложного строения вместо величины сопротивляемости пласта резанию принят показатель эквивалентной сопротивляемости пласта резанию, влияющий на толщину стружки.

3 Эффективный расчет схемы расстановки резцов и оценка параметров шнеков возможен на основе разработанного в диссертации программного обеспечения, позволяющего в автоматизированном режиме оценивать прочностные свойства разрушаемого угольного массива в конкретном очистном забое и определять оптимальную для него конструкцию исполнительного органа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение научной задачи, связанной с выбором рациональных параметров и определением нагруженности шнековых исполнительных органов применительно к конкретным условиям эксплуатации очистных комбайнов, что имеет важное научное и практическое значение в области проектирования и эксплуатации очистных машин.

Выполненные в диссертационной работе исследования позволили сделать следующие основные выводы:

1. Оценка характеристик разрушаемости угольных пластов, влияющих на нагруженность исполнительных органов очистных комбайнов должна осуществляться с учетом сопротивляемости резанию всех компонентов, слагающих пласт и их удельного содержания в массиве. Совокупное влияние прочностных свойств угольного массива на нагруженность исполнительного органа при выборе параметров шнеков для конкретных условий эксплуатации следует оценивать показателем эквивалентной сопротивляемости пласта резанию Аэ = Ауг + А* (Н/мм). Установлена функциональная связь сопротивляемости резанию породных прослоев и твердых включений А„ с временным сопротивлением их одноосному сжатию и коэффициентом крепости по Протодьяконову М. М. С увеличением последних значения Аэ возрастают по криволинейной зависимости.

2. Показатель Аэ наиболее полно определяет закономерности изменения скорости подачи комбайна по сравнению с другими известными характеристиками разрушаемости угольных пластов. С увеличение показателя Аэ скорость подачи и связанные с ней толщина стружки и производительность комбайна гиперболически снижаются, достигая своего минимума при АЭ=30СМ-320 Н/мм, и далее практически не изменяется При этом максимально возможная скорость подачи при эксплуатации комбайна в легких условиях (Аэ= 100-И 50 Н/мм в зависимости от типа комбайна) ограничивается радиальным вылетом инструмента и не зависит от дальнейшего уменьшения показателя Аэ.

3. В расчетах, связанных с выбором параметров шнеков и определением схемы расстановки резцов применительно к конкретным условиям эксплуатации очистных комбайнов в качестве основного режимного параметра резания следует принимать толщину стружки, функционально зависящую от показателя Аэ. При этом при одинаковых значениях Аэ средняя толщина стружки зависит от установленной мощности комбайна и числа резцов в линии резания, а максимальная, кроме этого - от радиального вылета резца.

4. На основе выявленных закономерностей изменения толщины стружки, скорости подачи и производительности комбайна в функции от показателя эквивалентной сопротивляемости пласта резанию установлены расчетные формулы по их определению для конкретных условий эксплуатации, установленной мощности комбайна, типа и количества резцов в линии резания.

5. Нагруженность шнекового исполнительного органа необходимо рассчитывать с учетом изменения, по мере изнашивания гнезд резцедержателей, кинематических углов резания в их функциональной связи с показателем эквивалентной сопротивляемости пласта резанию, режимными параметрами комбайна и наработкой исполнительного органа.

6. Разработанные методика, алгоритм и программное обеспечение, базирующиеся на установленных закономерностях изменения толщины стружки, скорости подачи и теоретической производительности комбайна в функции от показателя Аэ, и электронный банк данных о характеристиках разру-шаемости угольных пластов позволяют в автоматизированном режиме выбирать параметры шнеков для любых шахтопластов России, разрабатываемых подземным способом с применением очистных комбайнов.

Результаты исследований используются ОАО ОУК "Южкузбассуголь" при проектировании и изготовлении шнековых исполнительных органов очистных комбайнов на заводе "Гидромаш".

1. Позин Е.З., Меламед В.З., Тон В.В. Разрушение углей выемочными машинами. - М.: Недра, 1984. - 288 с.

2. Резание угля. / А.И. Берон, A.C. Казанский, Б.М. Лейбов, Е.З. Позин. М.: Госгортехиздат, 1962. - 469 с.

3. Хорин В.Н. Техника для выемки тонких пластов. М. : Недра, 1984.216 с.

4. Кундель X. Механизация очистных работ в каменноугольной промышленности ФРГ в 1988 г. Глюкауф, 1989, № 15/16, с. 9-16.

5. Sprous M.W. Strebbau in den USA / Gluckauf, 1083, v. 119. № 24, p.p. 1215-1217.

6. OCT 12.44.286-85. Шнеки очистных узкозахватных комбайнов. Типы и основные размеры. Взамен ОСТ 24.171.01. Введ. с 01.07.87. М.: Изд-во Министерства угольной промышленности СССР, 1986. - 5 с.

7. ОСТ 12.44.165-80. Комбайны очистные узкозахватные. Резцы и гнезда для них. Типы и основные размеры. Введ. С 01.01.82. М.: Изд-во Министерства угольной промышленности СССР, 1980. - 9 с.

8. Позин Е.З. , Линник Ю.Н., Батурин О.Б. Опыт применения комбайнов со шнековыми исполнительными органами с резцами ИТ-125С/ Уголь. -М. 1988, №5, с. 32-35.

9. Шакин И.С. Исследование и изыскание путей улучшения сортности угля и снижения запыленности воздуха при работе шнековых исполнительных органов узкозахватных комбайнов: Дис. канд. Техн. Наук. М.: Ин-т горн. Дела им. А. А. Скочинского, 1982.

10. ОСТ 12.44.258-84. Комбайны очистные. Выбор параметров и расчет сил резания и подачи на исполнительных органах. Методика. М.: изд-во Министерства угольной промышленности СССР, 1985. - 108 с.

11. Позин Е.З. Основы выбора и поддержания оптимальных режимов работы исполнительных органов угледобывающих комбайнов: Дисс. докт. техн. наук. М.: Ин-т горн, дела им. A.A. Скочинского , 1968.

12. Бойко Н.Г. Теория рабочих процессов комбайнов для добычи угля из тонких пологих пластов. Дис. докт. техн. наук / Донецкий политехнический ин-т. Донецк.: 1982, - 597 с.

13. ОСТ 12.44.093-77. Комбайны очистные. Расчет максимальных нагрузок. Методика. М.: Изд-во Министерства угольной промышленности СССР, 1977- 22 с.

14. Тон В.В. Исследование нагрузок на резцах для узкозахватных угледобывающих комбайнов: Дисс. к.т.н. М.: Ин-т горн, дела им. A.A. Скочинского, 1971.

15. Головашкин Ю.В. Исследование и разработка принципов и способов построения эффективных схем разрушения углей шнековыми исполнительными органами узкозахватных комбайнов. Дисс. к.т.н. М.: Ин-т горн, дела им. А.А.Скочинского, 1977.

16. Позин Е.З., Меламед В.З., Азовцева С.М. Выбор параметров и оценка эффективности исполнительных органов очистных комбайнов. В кн.: Совершенствование параметров и повышение надежности горных машин. М.: Ин-т горн, дела им. А.А.Скочинского, 1986, с. 29-34.

17. Солод В. И., Зайков В. И., Первов К. М. Горные машины и автоматизированные комплексы. М. : Недра, 1981. - 503 с.

18. Hebel G., Hemmer W., Lemmes F. Der Einsats von Schramwalzen bei fallendem verhieb (Gluckauf. 1986, v.122, № 21, p.p. 1391-1392).

19. Hurt K.G., Mcstravich F.G. High Perfomanco Shoaror Drum Dosing. Colliery Guardian, Dec. 1988. V. 236, № 12.

20. Плюм Д. Разработка конструкций шнеков и совершенствование шнековых комбайнов. Глюкауф, 1987, № 17, с. 25-32.

21. Гайер У. Выставка оборудования и научно-техническая конференция по проблемам комплексно-механизированных лав, состоявшаяся в США. Глюкауф. 1986, № 19, с. 3-7.

22. Цибелиус Г., Шуберт В., Новацкий Г. Навалочная способность шнеков различной конструкции при работе комбайнов в лаве, отрабатываемой по падению пласта. Глюкауф. 1983, № 1, с. 21-22.

23. Шюппхаус К. Комбайны со шнековым исполнительным органом для разработки пластов небольшой мощности и наклонного падения. Материалы Международной выставки "Уголь-83". Донецк, 1983. - 8 с.

24. Большая Советская Энциклопедия. Изд. 3: в 30 т М.: Изд-во Советская Энциклопедия, 1978. Т.ЗО. - 631 с.

25. Надежность и эффективность в технике: Справочник: в 10 т./Ред. совет: В.С.Авдуевский и др. М. Машиностроение, 1986. Т.1: Методология. Организация. Терминология / Под ред. А.И.Рембазы. - 224 с.

26. Ильичев А.В., Волков В.Д., Грушанский В.А. Эффективность проектируемых элементов сложных систем. М.: Высшая школа, 1982.-280 с.

27. Гетопанов В.Н., Рачек В.М., Проектирование и надежность средств комплексной механизации. М. Недра, 1986. 208 с.

28. Проектирование и конструирование горных машин и комплексов/ Г.В. Малеев, В.Г. Гуляев, Н.В. Бойко и др. М.: Недра, 1984. - 367 с.

29. Линник Ю.Н. Основы расчета надежности и эффективности функционирования шнековых исполнительных органов угледобывающих комбайнов в различных условиях эксплуатации: Дисс. докт. техн. наук. М.: Ин-т горн, дела им. A.A. Скочинского, 1991.

30. Лейбов Б.М. Исследование механических процессов разрушения углей. М.: Углетехиздат, 1950. - 35 с.

31. Лейбов Б.М. Методика определения сопротивляемости углей резанию по результатам механических испытаний образцов произвольной формы. М.: Ин-т горн, дела им. A.A. Скочинского, 1962. - 28 с.

32. Роль отжима в процессе разрушения угля добычными машинами / А.И. Берон, Е.З. Позин идр. В кн.: Горные машины. - Госгортехиздат, 1960, №2, с. 100-115.

33. Зильберт И.С., Любощинский Д.М., Позин Е.З. К вопросу о влиянии технологических схем выемки на проявление отжима в зоне работы исполнительных органов выемочных машин. В кн.: Механизация и автоматизация горных работ. - М.: Недра, 1967, с. 162-170.

34. Позин Е.З. Сопротивляемость углей разрушению режущими инструментами. М.: Наука, 1972. 238 с.

35. Позин Е.З. Инструкция по определению показателей сопротивляемости углей разрушению при помощи динамометрического сверла СДМ-1. -М.: Изд-во ИГД им. A.A. Скочинского, 1964. 35 с.

36. Зильберт И.С., Любощинский Д.М., Позин Е.З. Определение количества опытов, необходимого для достоверной оценки сопротивляемости угля резанию пластов Карагандинского бассейна. В кн.: Механизация и автоматизация горных работ. - М.: Недра, 1967, с. 25-32.

37. Казанский A.C., Романенко Е.С. Стойкость зубков и нормирование их расхода на шахтах. В кн.: Горные машины и автоматика. - М.: Недра,1967, №8 (89), с. 85-87.

38. Кривоносов В.Ф., Гуревич Б.И. Учет твердых включений в угольных пластах для расчета угледобывающих машин / Уголь Украины. Киев,1968, №10, с. 13-16.

39. Соловьев В.Д. Исследование абразивности углей и разработка метода ее оценки применительно к износу резцов угледобывающих машин: Авто-реф. дисс. канд. техн. наук М.: Ин-т горн, дела им. A.A. Скочинского, 1970.

40. Берон А.И., Позин Е.З., Кунтыш М.Ф. Методика определения содержания и свойств твердых включений в угольных пластах. М.: Ин-т горн, дела им. A.A. Скочинского, 1971 - 19 с.

41. Позин Е.З., Кунтыш М.Ф., Девятков A.A. Методика и аппаратура для определения абразивности угольных пластов. М.: Ин-т горн, дела им. A.A. Скочинского, 1973. - 11 с.

42. Кунтыш М.Ф. Характеристика прочности и деформируемости типичных твердых включений угольных пластов. В кн.: Научн. сообщ. ИГД им. A.A. Скочинского, вып. 133. - М.: 1975, с. 51-55.

43. Позин Е.З., Кунтыш М.Ф. К методике комплексной оценки разру-шаемости угольных пластов инструментами. В кн.: Проблемы горного дела. - М.: Недра, 1974, с. 279-286.

44. Кунтыш М.Ф., Баронская Э.И. Методы оценки свойств угольных пластов сложного строения. М.: Наука., 1980. 142 с.

45. Баронская Э.И. Исследование и разработка методов расчета расхода резцов выемочных комбайнов на основе оценки характеристик строения и свойств угольных пластов. Автореф. дисс. канд. техн. наук. М.: Ин-т горн, дела им. A.A. Скочинского, 1981.

46. Установка для исследования абразивности угольных пластов УИАМ-1. Авторское свидетельство №324390 с приоритетом от 01.10.71 г. М.: Ин-т горн, дела им. А.А.Скочинского, 1976. 3 с.

47. Методика определения показателя способности угля к измельчению при резании / Е.З.Позин, В.З.Меламед, С.М.Азовцева. М.: Ин-т горн, дела им. A.A. Скочинского, 1974. 17 с.

48. Е.З. Позин, В.З. Меламед, С.М.Азовцева. Измельчение углей при резании. М.: Наука, 1977. - 138 с.

49. Меламед В.З. Исследование и разработка метода расчета гранулометрического состава угля, разрушаемого угледобывающими машинами. Дисс. канд. техн. наук / М.: Ин-т горн, дела им. A.A. Скочинского, 1973.

50. Азовцева С.М. Исследование и совершенствование метода оценки разрушаемости углей при резании. Дисс. канд. техн. наук / М.: Ин-т горн, дела им. A.A. Скочинского, 1980.

51. Методика оценки и классификации угольных пластов основных бассейнов СССР. М.: М.: Ин-т горн, дела им. A.A. Скочинского, 1978, ч1. -47 е.: ч.2.-113 с.

52. Отраслевая инструкция по выбору шнековых исполнительных органов очистных комбайнов. М.: Ин-т горного дела им. A.A. Скочинского, 1997 г.-33 с.

53. Протодьяконов М.М. Резание угля. Дис. докт. техн. наук / М.: Ин-т горн, дела им. А.А.Скочинского, 1950.

54. Протодьяконов М.М., Тедер Р.И. Исследование процесса разрушения угля методом крупного скола. М.: Госгортехиздат, 1960.

55. Казанский A.C. Исследование процесса разрушения антрацита крупной стружкой одиночным резцом: Дисс. к.т.н., ЦУГИ, 1954.

56. Картавый Н.Г. Исследование процесса разрушения угля многорезцовым стругом. Автореф. дисс. канд. техн. наук. М.: Моск. горн, ин-т, 1960.

57. Албул И.Н. Исследование и разработка метода расчета максимальных нагрузок на резцах угледобывающих комбайнов при разрушении твердых включений: Дисс. канд.техн.наук. М.: Ин-т горн, дела им. А.А.Скочинского, 1978.

58. Моделирование разрушения углей режущими инструментами / Под ред. Ю.Д. Красникова. М.: Наука, 1981.-е. 180.

59. Цыпин Я. Л. Исследование нагрузок на поворотных резцах исполнительных органов очистных угольных комбайнов и разработка методики их расчета: Дисс. к.т.н. М.: Ин-т горн, дела им. A.A. Скочинского, 1986.

60. Позин Е.З. Основы выбора и поддержания оптимальных режимов работы исполнительных органов угледобывающих машин. В кн.: Разрушение горных пород механическими способами. М.: Наука, 1966, с. 207-222.

61. Позин Е.З. К методике оптимизации режимов работы исполнительных органов угледобывающих комбайнов. В кн.: Науч. сообщ. М.: ИГД им. A.A. Скочинского, вып. 106. М.: 1973, с. 96-106.

62. Линник Ю. Н., Рязанцев С. Н., Жеваго А. В. Анализ характеристик разрушаемости шахтопластов и их интегральная оценка. В кн.: Научные сообщения ННЦ ГП - ИГД им. A.A. Скочинского. Вып. - Люберцы: 2003 -с. 57-74.

63. Прогнозный каталог шахтопластов Кузнецкого угольного бассейна с характеристикой горно-геологических и горнотехнических факторов на 1995 и 2000 г.г. / М.: Ин -т горн, дела им. A.A.Скочинского, 1991. - 172 с.

64. Прогнозный каталог шахтопластов Печерского угольного бассейна и месторождений Урала с характеристикой горно-геологических и горнотехнических факторов на 1995 и 2000 г.г. / М.: Ин -т горн, дела им. А.А.Ско-чинского, 1991. - 75 с.

65. Прогнозный каталог шахтопластов Донецкого угольного бассейна с характеристикой горно-геологических и горнотехнических факторов на 1995 и 2000 г.г. / М.: Ин -т горн, дела им. А.А.Скочинского, 1991. - 437 с.

66. Прогнозный каталог шахтопластов Подмосковного, Львовско-Волынского и Днепровского угольных бассейнов с характеристикой горногеологических и горнотехнических факторов на 1995 и 2000 г.г. / М.: Ин -т горн, дела им. А.А.Скочинского, 1991. - 38 с.

67. Прогнозный каталог шахтопластов месторождений Восточной Сибири, Приморья и острова Сахалин на 1995 и 2000 г.г. / М.: Ин-т горн, дела им. А.А.Скочинского, 1991. -24 с.

68. Провести определение абразивности угольных пластов Печорского бассейна. Отчет о НИР / ПечорНИИПроект. Ответственный исполнитель Лобанов H.A. 0105: № ГР 76028808 - Воркута, 1977. - 218 с.

69. Барон Л.И. Горнотехническое породоведение. М.: Наука, 1977.323 с.

70. Берон А.И. О физических особенностях процесса разрушения угля и горных пород. В кн.: Горные машины, №5 - М.: Углетехиздат, 1959, с. 21-24.

71. Позин Е.З., Баронская Э.И., Линник Ю.Н. Методика расчета норм расхода резцов ЗР4.80 и РКС-1 для угледобывающих комбайнов. М.: Изд-во Министерства угольной промышленности СССР, 1986. 40 с.

72. Разработать классификацию по сопротивляемости разрушению пластов содержащих твердые включения. Отчет о НИР / КузНИУИ. Научн. рук. П.И. Болдырев 0516020000: № ГР 75032115. - Прокопьевск, 1975 - 60 с.

73. Разработка отраслевой инструкции по области применения шнеко-вых исполнительных органов разных типов. Отчет ПечорНИИПроект, № ГР -01850048589, Воркута, 1985, 40 с.

74. Разработать инструкцию по области применения шнековых исполнительных органов разных типов. Отчет НИОГР, №ГР. 01850027838. Челябинск, 1985, 138 с.

75. Рязанцев С.Н. Исследование влияния характеристик разрушаемости угольных пластов на производительность очистных комбайнов. В сб.: Научные сообщения ННЦ ГП - ИГД им. A.A. Скочинского. Вып. 325.-Люберцы: 2003 - с. 57-74.

76. Установить закономерности влияния содержания твердых включений (прослойков) на расход резцов и производительность выемочных машин. Отчет о НИР / КузНИУИ. Научн. рук. П.И.Болдырев 051600500: №ГР 76053130. Прокопьевск, 1974. - 65 с.

77. Линник Ю. Н., Цыпин Я. Л., Яковлев К. Н., Быкадоров В. М. Влияние пространственной ориентации резцов на характеристики процесса разрушения угля. В кн.: Научные сообщения ИГД им. A.A. Скочинского. М.: 1990, с. 112-122.

78. Жигульский В.И. Установление влияния характеристик разрушаемости угольных пластов на надежность шнековых исполнительных органов очистных комбайнов. Дисс. к.т.н. М.: Ин-т горн, дела им. A.A. Скочинского, 1988,275 с.

79. Зонтов Ю.В. Установление влияния надежности шнековых исполнительных органов на режим работы и производительность очистных комбайнов. Дисс. к.т.н. М.: Ин-т горн, дела им. A.A. Скочинского, 1998, 275 с.

80. Позин Е.З., Линник Ю.Н., Быкадоров В.М. Исследование процесса резания угля свободно закрепленным резцом в изношенном резцедержателе -В кн.: Научные сообщения ИГД им. A.A. Скочинского. Вып. 297. М.: 1995, с. 140-150.

81. Линник Ю.Н., Рязанцев С.Н. Исследование влияния величины износа гнезд резцедержателей на нагруженность инструмента при резании. В кн.: Научные сообщения ИГД им. A.A. Скочинского. Вып.326. - М.: 2004, с. 199-206.

82. Меламед В.З., Круглов Н.Т. Влияние точности соединения "резец-резцедержатель" на нагруженность резцов в процессе резания. В кн.: Разрушение горных углей и горных пород. М.: Ин-т горн, дела им. A.A. Скочинского. 1988, с. 40-43.

83. Линник Ю.Н., Рязанцев С.Н. Линник В.Ю. Методика расчета основных параметров шнеков очистных комбайнов на основе интегральной оценки характеристик разрушаемости угольных пластов / Горные машины и автоматика, М.: 2003. № 7, с 20-27.

84. Комсомольская Шахта

85. К) К) 00 и) ы о К) ы о 00 00 СТ\ я о я « я Я я «а

86. О о и> К) К) СП о К) С\ 00 оо ы "О оо о СП о 00 о о 00 о ^ 00 СП о 00 К) яс о\ «а О о а> Яс ■5 > £ £ О о я О71,0 58,0 93,6 59,8 о "О 76,8 94,6 60,4 о "О 76,0 63,0 Я С) тивляемость заниюо ю и) к> 00 К) 12,2 чо МО 10,9 <1 и) и) ЧО о <1 00 « о и ■а