20. Визначення кількості, висоти, ширини ярусів багатоярусних зро у яких кут нахилу бічних стінок до горизонту по висоті ярусів змінний.

З метою зниження сил тертя ґрунту в між’ярусному просторі а також зменшення енергоємності багатоярусної розробки необхідно виконання умови відсутності перекриття проекцій грунторозробних органів на фронтальну і горизонтальну площину. Висота кожного ярусу визначається по залежності:

до основних параметрів РО відносяться (див. рисунок)

Кількість ярусів визначається з:

.

Вибір ширини ярусів базується на принципі рівності витрат грунту.

Визначимо ширину ярусів на прикладі 4ярусного ЗРО Z=4

У цьому випадку нерівність для принципу 2а (див минулу лекцію) має наступний вигляд:

Для 3-ого грунторозробного органу зверху вниз k = z -1 = 3:

Для 2ого ГРО k = z -2 = 2:

Для верхнього k = 1

- максимальна ширина руйнування грунту на даній поверхні.

Якщо підставити отримані формули і спростити, то отримаємо:

А також в попередню підставити то отримаємо :

Відоме співвідношення між швидкостями

- відносна швидкість грунту.

- кут зсуву грунту в повздовжній профільній площині.

В результаті аналізу розрахункових даних по системі 25 встановлено, що параметри робочого органу визначаються загальною глибиною розробки грунту, кутами різання та нахилу несучої рами до горизонту. При цьому не кожний варіант конструкції задовольняє умову різання грунту в до критичній зоні, забезпечує мінімальні габарити і простоту конструкції.Найбільш простими ЗРО, які працюють за принципом до критичного різання є варіанти конструкції у яких αр = βтр. При цьому збільшення загальної глибини розробки ґрунту призводить до зменшення αр = βтр.Слід зауважити, що для спрощення подальших розрахунків ширину захвату ґрунторозробних елементів 4ярусного ЗРО у межах кута різання 20…40 градусів можна інтерполювати простою залежністю:

Ак, Dк – коефіцієнти інтерполяції (при умові αр = βтр).

Визначення ширини ярусів багатоярусного ЗРО із постійним кутом нахилу бічних стінок до горизонту. Аналіз залежності ширини ярусів від щільності грунту на…..

Найбільш просто ширина ярусів визначається для випадку якщо кут нахилу бічних стінок розроблюваного середовища по всій висоті, не залежно від ярусу, постійний (γ), а руйнування ґрунту і його транспортування здійснюється за принципом рівності витрат ґрунту у суміжних ярусах.

Котангенс кута нахилу γ у нижньому і суміжному верхніх ярусах:

З рівності масових витрат ґрунту у суміжних ярусах і урахуванням 12 і відношення визначимо Bz-2.

,

ρвх – щільність зруйнованого ґрунту

ρпр – щільність ґрунту в природному стані.

Тоді:

Vв – швидкість вихідна ґрунту з вікна.

У випадку деформування і стискання ґрунтової стружки в деформуючій камері (регулюється розмірами прохідних вікон) щільність ґрунту на виході з прохідних вікон (передостаннього ярусу) буде збільшуватися на величину від ρвх до ρвих, а швидкість зміниться від Vр до Vв. Тоді параметр θ визначиться по залежності

На рисунку показані співвідношення ширин багатоярусного ЗРО у залежності від щільності ґрунту на виході із прохідних вікон передостаннього ярусу. В будь якому випадку можна приймати В1=В2.

22. Схема дії сил на багатоярусний ЗРО без відвальної конструкції. Визначення опору руйнуванню ґрунту у нижньому ярусі.

Схема дії сил на багатоярусний ЗРО безвідвальної конструкції.

- дожина лемішу

23. Схема дії сил на багатоярусний ЗРО безвідвальної конструкції.

Визначення опору руйнуванню ґрунту у середніх ярусах.

24. Схема дії сил на багатоярусний ЗРО безвідвальної конструкції.

Визначення опору руйнуванню ґрунту у верхньому ярусі.

- глибина верхнього ярусу

- Сер. тиск на верхньому лемеші

- Сила руйнув. в верхньому ярусі

25. Визначення складових опору від затуплення, динамічної складової і від сил тертя ґрунту по бічних стінках стояка багатоярусного ЗРО.

Опір від затупл різ кромок для рівном розподілу тиску на ядро ущільн.=

δз – коеф. затуплення

Сила динамічного опору:

Бокова сила тертя:

lб – довж бічних стінок РО в напр. руху гр.

γс – питома сила ваги опору грунту

Вк – ширина ярусу

hkpz – крит. Глибина різ в ниж ярусі

26.Аналіз залежності опору переміщеню багатоярусного безвідвального ЗРО.

Визначення оптимальної висоти ярусів.

Особливістю багатоярусних ЗРО є їх багатолезовість.

Сумарний опір переміщеню багатоярусного ЗРО складається з опорів статичного різання Рс +Рз, динамічного напору грунту Рд , а також від сил тертя грунту по бічних стінках стояка Рб.

Рсум =Рс+Рз+Рд sin βтр+2 Pб sin βтр

де Рс – опір грунту сколювання ; Рз – складова опору затуплення різальних кромок;

sin βт - кут нахилу стояка до горизонту.

Обтимальну кількість грунторозробних органів (ярусів) у землерийних робочих органах (ЗРО) визначається залежністю:

де - максимальна глибина укладання лінійно протяжних об'єктів (ЛПО), м;

- критична глибина відповідно для верхнього та наступного ярусів, м.

Числове значення кількості ярусів округляється до цілого числа в більшу сторону.