SU1557319A1

SU1557319A1 - Способ определени сопротивлени пород копанию ковшом экскаватора

Info

Publication number: SU1557319A1
Application number: SU884425071A
Authority: SU
Inventors: Вадим Михайлович Владимиров; Валерий Николаевич Коркушко
Priority date: 1988-05-16
Filing date: 1988-05-16
Publication date: 1990-04-15

Abstract

Изобретение относитс к горному делу. Цель изобретени - повышение точности и информативности. Измер ют физико-механические свойства подлежащих экскавации горных пород и определ ют площадь и форму поперечного сечени срезаемой ковшом экскаватора стружки на основании теоретической производительности экскаватора и конструктивно-кинематических параметров его рабочего органа. Измер ют радиус кривизны козырька ковша в радиальной плоскости и шаг расстановки на нем зубьев. Показатели - математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение касательной, боковой и нормальной составл ющих силы сопротивлени копанию - определ ют по формулам регрессивной модели. Полученные показатели позвол ют определить производительность экскавационных машин в конкретных горногеологических услови х эксплуатации. 2 табл., 2 ил.

Description

Изобретение относитс к горному делу и может быть использовано при экскавации пород на открытых горных разработках.

Цель изобретени - повышение точности и информативности„

На фиг. 1 показана схема приложени составл ющих сил сопротивлени копанию к режущему по су ковша; на фиг „ 2 - вид А на фиг 1.

Способ осуществл ют следующим образом .

Измер ют физико-механические свойства подлежащих экскавации горных пород и определ ют площадь и форму поперечного сечени срезаемой ковшом стружки. Дополнительно измер ют кривизны козырька ковша в радиальной плоскости и шаг расстановки на нем зубьев о Показатели сопротивлени пород копанию определ ют по регрессивной модели

Р,« xtC,4.).exp).Kpi , (D 6pi x,.)exp().(2)

где Р,1 ,0р; - соответственно математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение касательной боковой PЈ-,Gp,J и нормальной Рн,6 Рн составл ющих ,

гп гп ч

ЈЈ

силы сопротивлени копанию;

Cj - одна из характеристик физико-механических свойств пород (например, сцепление в массиве С м или куске С, пределы прочности на сжатие &с или раст жение ,ко- JQ эффициент крепости f по шкале М«Мо Лротодь коно- ва); Ft S/b - соответственно площадь и

форма поперечного сече- «г пн срезаемой ковшом стружки;

коэффициенты вли ни конструкции режущего по са ковша на Р} и 6р, ,со- JQ ответственно,

И Лв

К pi У«

(2у,агс sin + уч))

(2 arc sin у- дг

(3)

h - шаг расстановки зубьев на козырьке ковша; г - радиус кривизны козырька ковша;

, ,хв,х$,Х4,Х5-- параметры регрессии, 30 величина,которых про- табулирована дл оп- . редел емых показателей составл ющих силы сопротивлени копанию 35 и используемых дл этого характеристик Ci свойств пород;

, ,yt, параметры регрессии,

величина которых про- 40 табулирована дл определени коэффициентов вли ни конструкции режущего по са ковша на показатели 45 составл ющих силы копани и используемых дл этого характеристик Ci свойств пород. Величины параметров Xj и у, приве- 50

ены соответственно в табл. 1 и 2,

1 Пример. Определение сопротивлени пород копанию было проведено при разработке рекомендаций по технологии отработки угольных пластов ро- торным экскаватором ЭРП-1600 на разезе Мугунский ПО Востсибуголь. На стадии определени технических возQ

г

Q

5

0 35

40 45 50

можностей экскаватора ЭПР-1600 по оп- ц ределению сопротивлени копанию углей и реализации теоретической производительности , по кернам горно-геологической разведки Мугунского месторождени были исследованы физико- механические свойства углей. В результате этих исследований были определены характеристики сцеплени пород в массиве См - 0,16 МПа и куске С к 2,15 МПа. Дл определени сопротивлени копанию углей выбрана характеристика Сж, как наиболее значима по прочностным и структурным свойствам. Согласно теоретической производительности Q 2250 м3/ч экскаватора ЭРП-1600 в плотном теле и конструктивно-кинематическим параметрам рабочего органа числу одновременно режущих по сов ZOAK 6,7, скоростей резани Vp 2,94 м/с и боковой подачи Vg 3- 32 м/мин установлены средн площадь JF 0,03 мг и форма S/b 2 поперечного Сечени срезаемой ковшом стружки . Дл определени коэффициентов вли ни конструкции режущего по са ковша экскаватора ЭПР-1600 на показатели составл ющих силы сопротивлени копанию были проведены измерени радиуса кривизны и шага расстановки на нем зубьев по приведенной на фиг 1, 2 схеме. Значени коэффициентов Kj, KQ вли ни конструкции режущего по са ковша На математическое ожидание (Кр, 1,14) и среднее квадратическое отклонение (Кд 0,90) составл ющих силы сопротивлени копанию определены с учетом измеренных значений радиуса г 0,44 и кривизны козырька ковша и шага h « 0,25 м расстановки на нем зубьев, а также величины сцеплени углей в массиве См по регрессивному соотношению (3), параметры которого выбирались из табл 2. Дл определени показателей сопротивлени копанию углей по величине их сцеплени в массиве и с учетом площади и формы поперечного сечени стружки, а также значений коэффициентов вли ни конструкции режущего по са ковша, использована регрессионна зависимость (1),(2), параметры которой выбирались из табл. 1. Значени математического ожидани и среднего квадратического отклонени касательной, боковой и нормальной составл ющих силы сопротивлени копанию экскаватором/ ЭРИ-1600 мугунских углей соответст515573196

венно составили: Р 28,19 кН, (fpH что, с целью повышени точности и ин- 8,09 кН; Pg 12,19 кН; ( формативности, дополнительно измер 2,49 кН; Рн 21,96 кН; ,60кН. .Удельна сила сопротивлени копанию Кр составила 939,66 кН/м2„ Согласно техническим данным экскаватора ЭРП-1600 такое удельное усилие может быть реализовано при производительности 1570 м3/ч в плотном теле„

Таким образом, изобретение позвол - ет на стадии проектировани технологии разработки полезных ископаемых учитывать вли ние на их сопротивление копанию конструкции режущего по са ковша, что способствует повышению точности определени сил сопротивлени копанию и соответственно гарантировать конкретную производительность, экскавацирнных машин. Повышение информативности результатов определени сопротивлени пород копанию на основе данных о математическом ожидании и среднем квадратическом отклонении касательной, боковой и нормальной составл ющих силы позвол ет учитывать пространственно-веро тностный характер нагружени несущих конструкций ,, экскавационных.машин и обеспечить надежность их работы в конкретных горно-геологических услови х эксплуатации

15

20

25

30

ют радиус кривизны козырька ковша и шаг расстановки на нем зубьев, а показатели сопротивлени пород копанию определ ют по зависимост м

Pi - х,- F MS/b expOg L) Kpi ; §Pi - х , С ( F (S/b)4 ) Кбр, ,

где PJ , - соответственно математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение касательной рк брк боковой Р $ , , нормальной Рк , составл ющих силы сопротивлени копанию;

С; - одна из характеристик физике-ме ханич еских свойств пород;

F - площадь поперечного

сечени стружки; S/b - отношение, характеризующее форму поперечного сечени стружки; - коэффициенты вли ни конструкции режущего по са ковша на Р; и

Spi соответственно; У{

К

PI

К

в pi

Claims

Формула изобретени

Spi соответственн У{

Kpi ,Кбр; У -Ci exp((2arc sin-j X

Способ определени сопротивлени 35 X(42y}arc sin - + y)) пород копанию ковшом экскаватора,включающий измерение физико-механических

h - шаг расстановки зубьев н

свойств горных пород, определение площади и формы поперечного сечени срезаемой ковшом стружки и определение показателей сил сопротивлени пород, отличающийс тем,

5

0

5

0

ют радиус кривизны козырька ковша и шаг расстановки на нем зубьев, а показатели сопротивлени пород копанию определ ют по зависимост м

Pi - х,- F MS/b expOg L) Kpi ; §Pi - х , С ( F (S/b)4 ) Кбр, ,

где PJ , - соответственно математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение касательной рк брк боковой Р $ , , нормальной Рк , составл ющих силы сопротивлени копанию;

С; - одна из характеристик физике-ме ханич еских свойств пород;

F - площадь поперечного

сечени стружки; S/b - отношение, характеризующее форму поперечного сечени стружки; - коэффициенты вли ни конструкции режущего по са ковша на Р; и

Spi соответственно; У{

К

PI

К

в pi

Kpi ,Кбр; У -Ci exp((2arc sin-j X

X(42y}arc sin - + y))

h - шаг расстановки зубьев на

козырьке ковша; г - радиус кривизны козырька

ковша;

ха, х

Э Х4 Х5

И

У4 -параметры регрессии.

У Уа УЗ

1557319

.8 Продолжение табл.1

Радиальное

Траектори движени ковша

Редактор А„ Долинич

Составитель В„ Тальвойю

Техред М.ХоданичКорректор О. Ципле

Фи&1