Определение нагрузок на исполнительный орган

Потребное значение крутящего момента М, Н ×м, на исполнительном органе определяем по формуле:

, (2.16)

где k – число резцов или шарошек, одновременно находящихся в контакте с углем или породой;

R_i – радиус установки i – го резца относительно оси вращения исполнительного органа, м;

Z_i = Z_СР (если условия резания на каждом резце одинаковы) - среднее значение сил резания на резце, Н, определяется по формуле:

, (2.17)

где Z_О – усилие резания на одном остром резце, Н;

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Лист

КПКГМиО - 20 032 00 00 00 ПЗ

Z – усилие резания на предельно затупленном резце, Н.

Для исполнительных органов избирательного действия в виде коронок потребное значение крутящего момента на коронке можно записать следующим образом:

, (2.18)

Необходимый устойчивый момент М_УСТ, Н×м; электродвигателя определяем по формуле:

, (2.20)

где u – передаточное число трансмиссии (принять u = 51);

h - к.п.д. привода исполнительного органа (h = 0,8);

Подставив значение формулы 2.18 в формулу 2.20, получим:

Нм.

Необходимый максимальный момент М_МАХ, Н×м, двигателя (значение максимального (опрокидывающего) момента приводного двигателя, приведенное к валу исполнительного органа) определяем по формуле:

, (2.21)

где а_н и а_в - коэффициенты, являющиеся отношением амплитуды составляющих нагрузок низкочастотных к среднему значению и высокочастотной к низкочастотной (рекомендуется принимать а_н = 0,4 и а_в = 0,4);

k_В – коэффициент выравнивания высокочастотной составляющей нагрузки (k_В = 0,1);

k_У – коэффициент, учитывающий качество управления комбайном (при автоматическом 0,9);

k_Н – коэффициент, учитывающий падение напряжения шахтной сети

(k_Н = 0,9).

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Лист

КПКГМиО - 20 032 00 00 00 ПЗ

Подставив значение формулы 2.20 в формулу 2.21 получим:

Нм

По М_МАХ по каталогу выбирают двигатель ВРПФВ250L4, максимальный момент которого М_ДВ._МАХ = 1300 Нм больше расчетного. Выписывают номинальную мощность N_H = 110 кВт и часовую мощность N_Ч = 182 кВт.

Тепловая мощность двигателя N_Т, кВт, при фактическом режиме его работы:

, (2.22)

где k_ПК – коэффициент режима работы двигателя;

N_H – номинальная мощность электродвигателя в длительном режиме его работы, кВт, k_ПК = 0,85.

Подставив значения в формулу 2.22, получим:

кВт

Электродвигатель выбран правильно.

Необходимое усилие подачи Р_У, Н, на исполнительном органе перпендикулярно оси вращения исполнительного органа:

(2.23)

где k_ТП – коэффициент, учитывающий углы, под которыми действуют усилия подачи находящихся в контакте с породой резцов, k_ТП = 0,39;

m – число резцов в линии резания, m = 4;

p – общее число линий резания на коронке, p = 9;

k_OC – коэффициент ослабления массива, k_OC = 1;

По аналогичной формуле определяется значение усилия резания P_Z, H, при подаче исполнительного органа перпендикулярно оси вращения коронки

Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Лист

КПКГМиО - 20 032 00 00 00 ПЗ

(2.24)

Выразив P_Z через крутящий момент, получим:

(2.25)

В предельном случае, когда коронка при поперечном резе работает полным сечением:

; (2.26)

где k_TP – коэффициент, учитывающий сколько резцов одновременно находятся в контакте с углем или породой (k_TP = 0,5);

Подставив значение формулы 2.26 в формулу 2.25, получим:

В другом предельном случае, когда в разрушении породы участвует ограниченное число резцов,

; (2.27)

Подставив значение формулы 2.27 в формулу 2.25, получим:

Н (2.28)

Заметим, что , т.е. для коронки в целом характерны те же соотношения между усилиями подачи и резания, что и для одного резца. При разрушении пород = 1,0÷1,3.