Бункер - перегружатель

k - коэффициент ориентации резца;

k_зат – коэффициент затупления резца;

D_ш – диаметр шнеков по резцам, мм

Максимальное значение толщины  стружки

m – количество линий резания

V_р – скорость резания, м/с

n_ш – частота вращения шнекового исполнительного органа, об/мин

Средняя толщина реза на шнековом исполнительном органе

H_i – высота массива, разрушаемая исполнительным органам, см

S_ш – площадь, обрабатываемая шнеком, м²

l_ш – длина, обрабатываемая шнеком, см

Длина одного шнека

l_ш=L/2-B_ф

L – длина обрабатываемая  шнеками и фрезами, мм

B_ф – ширина фрезы, мм

l_ш=5100/2-580=1970 мм =197 см

Количество резцов на шнеке

t – шаг резания, см

Найдем площади поверхности, которые обрабатываются только шнеком:

l- расстояние между центрами двух шнеков, мм

а=r-k₁=1500-963,07=536,93 мм

Площадь большего участка (дальнего от фрезы):

Площадь меньшего участка (прилегающего к фрезе)

а_к=r-k₂=1500-1256,03=243,97 мм

Общая площадь, обрабатываемая шнеком

S_ш=S_об=S₁+S₂=0,31+0,1=0,409 м²

 

>7,2

Коэффициент степени блокированности реза при t_ср/h_ср>7,2

k_t/h=1

Угол контакта

Коэффициент ширины режущей  кромки

Коэффициент угла резания

α_р– угол резания, α_р = 75⁰

Коэффициент формы передней грани резца

Выбирается в зависимости  от формы режущей кромки(прямоугольная долотчатая) и формы передней грани резца (плоская)

к_ф=1

Коэффициент затупления резца

S_зат – площадь затупления, мм²

Коэффициент ориентации

F - расчетная площадь контакта рабочей части резца с боковой поверхностью угла развала для неповоротного резца с плоской боковой гранью, мм²

Ψ – угол разворота резца  относительно направления движения, Ψ=0⁰

β – задний угол резца, β=9⁰

α_з – угол заострения резца, α_з=63⁰

Коэффициент, учитывающий  влияние разворота инструмента  относительно направления движения

Сила резания острым неразвернутым  резцом

Средняя сила подачи

 

1. Расчет энергетических показателей шнекового исполнительного органа

 

Мощность, расходуемая на резание исполнительным органом

P_z – средняя сила резания на неповоротном резце, Н

η_р – КПД редуктора η_р=0,84

η_ио – КПД исполнительного органа η_ио=0,99

Z_р^/- количество резцов на диске одновременно участвующих в резании

V_р – скорость резания, м/с

3. Расчет  сил реакций забоя на исполнительные органы, тяговой способности, напорного  усилия и мощности гусеничного органа перемещения

1. Определение сил реакций забоя

 

Для определения тяговой способности  и напорного усилия гусеничного  органа перемещения необходимо знать  силы реакции забоя на исполнительный орган в направлении подачи комбайна и в перпендикулярном направлении. От суммы проекций сил резания  и подачи на направление движения комбайна зависит напорное усилие, а от суммы проекций сил резания и подачи на перпендикулярное направление – тяговая способность гусеничного органа перемещения.

Для определения средней силы резания  и подачи резца на забой в направлении  перемещения и перпендикулярном направлении комбайна необходимо взять  интеграл по углу контакта резца с  забоем.

Средняя реакция в направлении  подачи

Средняя реакция в перпендикулярном направлении

После интегрирования получим

5.1.2 Определение  сил реакций забоя для шнекового исполнительного органа

Максимальная сила резания на неповоротном затупленном резце шнекового исполнительного органа

А_р – сопротивляемость резанию калийной руды, Н/см;

h_m - средняя толщина реза, cм;

k_t/h – коэффициент степени блокированности реза;

k_B – коэффициент ширины режущей кромки;

k – коэффициент угла резания;

k_ф – коэффициент формы падения грани резца;

k - коэффициент ориентации резца;

k_зат – коэффициент затупления резца;

Максимальная сила подачи на неповоротном затупленном резце шнекового исполнительного органа

Средняя реакция в направлении  подачи и перпендикулярном направлении

a_к=63,47⁰=1,11 рад. (1 рад.=57⁰)

Полная реакция забоя на исполнительные органы в направлении подачи и  перпендикулярном направлении

Z_р - число рабочих резцов на одном шнеке

2. Расчет  тяговой способности, напорного  усилия и мощности гусеничного органа перемещения

Тяговая способность гусеничного органа перемещения зависит от сил прижатия гусениц к почве выработки (R₁, R₂) и от коэффициента сцепления (f).

Силы  прижатия направлены по нормам к поверхности  почвы выработки и определяются из уравнений моментов всех сил относительно О₁ и О₂

b_i – расстояние от точки О₂ (О₁) до линии действия силы T_зi, м

В – расстояние между осями гусениц, м

Величина  реактивного момента от действия сил резания для роторных исполнительных органов

R_ni – радиус установки резца.

Коэффициент сцепления

Т_ш – толщина штыбовой подушки, Т_ш = 3 см

Напорные  усилия гусеничного органа перемещения  также определяется из уравнения  моментов сил, действующих в направлении  перемещения комбайна

а_i – расстояние от точки O₂ (O₁) до линии действия сил R_зi

 j - коэффициент сопротивления перекатыванию гусениц, j»0,1

Условие движения комбайна без проскальзывания  гусениц

>F₁

>F₂

Расчет  на силы прижатия и на тяговую способность  ведется для одной половины (для  одного шнека, для половины отбойного  устройства и т.д.)

Силы  прижатия, направленные по нормали  к поверхности почвы

Т_зоу – реакция забоя на отбойное устройство, Т_зоу=35669,2 Н

Т_зш – реакция забоя на шнек, Т_зш=35632,44 Н

Т_збер – реакция забоя на бермовою фрезу, Т_збер=26872,84 Н

G_k – вес комбайна, Н

b - угол наклона выработки, b=0⁰

Вес комбайна

m – масса комбайна, кг

Напорное  усилие гусеничного органа перемещения

R_зд – реакция забоя на резцовые диски, R_зд=46214,61 Н

R_зоу – реакция забоя на отбойное устройство, R_зоу=36728,23 Н

R_збер – реакция забоя на бермовые фрезы, R_збер=27091,12 Н

R_зш – реакция забоя на шнек, R_зш=37549,35Н

R_заб – реакция забоя на забурник, R_заб=0

b - угол наклона выработки, b=0⁰

G_k – вес комбайна, Н

Т_п – тяговое усилие от прицепного устройства, Н

Тяговое усилие от прицепного устройства

Q_БП – грузоподъемность бункера – перегружателя, Н

w_п – коэффициент сопротивления перемещению бункера перегружателя, w_п=0,05

G_БП – вес бункера – перегружателя, Н

Вес бункера – перегружателя

m_п – масса бункера – перегружателя (пустой), m_п=12000 кг

Грузоподъемность  бункера-перегружателя

m_п – масса бункера – перегружателя(полный), m_п=15000 кг

Напорное  усилие

Условие движения комбайна без проскальзывания

>106956,86

P₁, P₂ – тяговая способность гусеничного органа перемещения

P₁= P₂=262281,38 Н

 

Мощность, необходимая для перемещения  комбайна

h_пм – КПД механизма перемещения, h_пм=0,4-0,5

V_k – скорость комбайна, V_k=0,213 м/мин

 

Заключение

 

Разработанный мной бункер - перегружатель предназначен для разгрузки сыпучих материалов из арочных складов.

Все расчёты  данной горной машины производил по ГОСТам, пользуясь различной литературой. Считаю, что цели, поставленные в  начале курсового проекта, были достигнуты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованных источников

 

1. “Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин.” А.В. Кузмин, Ф.Л. Марон.1983г.
2. “Машины непрерывного транспорта” Р.Л. Зенков, И.И.Ивашков, Л.Н.Колобов. 1987г.

 

3. Р.Л. Зенков-Машины непрерывного транспорта «Машиностроение»    Москва 1987
4. “Подъемно-транспортные машины. Атлас конструкций. Учебное пособие”-М., машиностроение, 1973 – 256 с.

 

5. Горно-транспортные машины и подъемные механизмы: методические указания к курсовому  проектированию Н.И. Березовский, А.В.  Нагорский  – Мн. БНТУ, 2011