№76-20
Геометричні основи визначення відхилення різальної крайки різця плоско-планетарного забурювальника
Д.О. Довгаль1, І.В. Вернер1
1Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2023, 75:237–246
Full text (PDF)
https://doi.org/10.33271/crpnmu/76.237
АНОТАЦІЯ
Мета. Метою роботи є встановлення функції відхилення різальної крайки різця від напрямку різання, її дослідження та визначення граничних значень в залежності від значень конструктивних і кінематичних параметрів плоско-планетарного забурювальника гірничого комбайну.
Методика. Встановлення базової функції відхилення різальної крайки різця здійснено шляхом аналізу функцій миттєвих значень його координат. Графо-аналітичні дослідження характерних форм траєкторій руху різця дозволили визначити факт наявності особливих ділянок та дослідити їх.
Результати. Розроблена методика визначення миттєвого значення функції відхилення різальної крайки різця плоско-планетарного забурювальника. Встановлено наявність особливих елементів на траєкторії руху різця, які призводять до його повернення задньою гранню до напрямку різання, що не приспустимо. Отримана залежність кута відхилення різальної крайки різця θ від основних параметрів плоско-планетарного забурювальника, дозволяє, при заданих обмеженнях встановлювати неприйнятні за даним показником співвідношення параметрів. Доведено, що шляхом введення поняття початкового кута установки інструмента на робочому диску, за допомогою показника відхилення різальної крайки можна визначати зони ефективного і неефективного різання.
Наукова новизна. Встановлені залежності можуть бути застосовані, як для плоско-планетарних конструкцій виконавчих органів, так і для інших за умови прив’язки до рівнянь руху одиничного різця. Функція кута відхилення різальної крайки різця, дає можливість детального її аналізу з метою оцінки впливу кожного із параметрів забурювальника та мінімізації різниці між критичними відхиленнями на різних ділянках траєкторії.
Практична значимість. Розроблена методика дає змогу на етапі проєктування виключити можливі випадки появи близьких до екстремальних значень кутів відхилення різальної крайки різця у процесі його роботи. Дослідження траєкторій руху різця за критерієм відхилення дозволить більш раціонально здійснювати підбір, схему встановлення і орієнтування інструменту, а отже і підвищити його ефективність.
Ключові слова: різальна крайка, різцевий інструмент, плоско-планетарний забурювальник, кінематика руху інструменту, моделювання руху різця.
Перелік посилань
1. Tian, W., Wang, L., & Bu, G. (2021). Application of Modern Machinery Design Method in Mine Machinery Design. Journal of Physics: Conference Series, 1748(6), 062003. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1748/6/062003
2. Довгаль, Д.О. (2016). Структурна систематизація бурових виконавчих органів тунелепрохідницьких машин суцільного руйнування. Вісті Донецького гірничого інституту,1(38), 115–126.
3. Довгаль, Д.О. (2020). Дослідження кривини траєкторій руху робочого інструменту торових планетарних виконавчих органів гірничих машин. Вісті Донецького гірничого інституту, 1(46), 28–35.
4. Wang, W., Liu, G., Li, J., Zha, C., & Lian, W. (2021). Numerical simulation study on rock-breaking process and mechanism of compound impact drilling. Energy Reports. Elsevier Ltd, 7, 3137–3148. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2021.05.040
5. Stopka, G. (2021). Modelling of Rock Cutting with Asymmetrical Disc Tool Using Discrete-Element Method (DEM). Rock Mechanics and Rock Engineering, 54(12), 6265–6279. https://doi.org/10.1007/s00603-021-02611-y
6. Chen, T., Wie, T., & Gong, Y. (2018). Research on optimal layout of cutter-head system of rock tunnel-boring machine based on Archimedes spiral theory. Advances in Mechanical Engineering. SAGE Publications Ltd, 10(2), 168781401875935. http://dx.doi.org/10.1177/1687814018759352
7. Довгаль, Д.О. (2023). Розробка математичної моделі просторового руху інструменту узагальненої схеми бурового виконавчого органу суцільного руйнування. Збірник наукових праць національного гірничого університету, 73, 113–125. https://doi.org/10.33271/crpnmu/73.113
8. Dovhal, D., & Matsiuk, I. (2023). Geometric modelling of face processing surfaces by planetary executive devices of tunnelling machines. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 5, 54–59. https://doi.org/10.33271/nvngu/2023-5/054
