2. Определение эксплуатационных характеристик комбайна очистного

Задача выбора рационального режима работы выемочного комбайна является типичной задачей оптимального проектирования. Критерием качества является экономическая эффективность работы. В курсовом проекте в качестве основного показателя эффективности принята эксплуатационная производительность очистного комплекса, однако при прочих равных условиях при выборе режима работы следует учитывать критерии минимальности удельных энергозатрат, который эквивалентен наилучшей сортности угля.

Основным оптимизируемым параметром при выборе режима работы очистного комбайна является скорость перемещения машины, которая может плавно регулироваться. В качестве оптимизируемых параметров могут использоваться диаметр, ширина захвата, тип и схема набора рабочих инструментов исполнительного органа, которые могут ступенчато изменяться в зависимости от конкретных условий эксплуатации.

Основным этапом расчета является создание математической модели зависимости производительности от скорости подачи:

Qэ = f (V_n) и Qпв = f₂ (V_n).

Для данной задачи параметрическим ограничением является максимальная скорость механизма перемещения комбайна, а также скорость крепления лавы. В качестве функциональных ограничений могут рассматриваться: ограничение по вылету резца, значение которого обусловлено конструкцией резца и его установкой на исполнительном органе; ограничение по устойчивой мощности Р_у электропривода комбайна, ограничение по погрузочной способности комбайна. В качестве метода поиска оптимальных значений параметров используется графо-аналитический метод.

Исходными данными для проведения расчетов по определению нагрузки на двигатель являются показатели физико-механических свойств угля, а также параметры пласта, режима резания, режущего инструмента, машин (таблица 2.1).

Все резцы на каждом исполнительном органе разбиваются на группы. Расчет усилий резания производится только для одного резца из каждой группы, причем толщина среза принимается средней. Для построения графика зависимости мощности двигателя от скорости подачи следует определить не менее двух значений указанной нагрузки. Поэтому расчет нагрузки производится по двум значениям скорости подачи – 6 м/мин и 3 м/мин.

2.1 Исходные данные

Исходными данными для проведения расчетов по определению нагрузки на двигатель в заданных условиях являются параметры, характеризующие физико-механических свойств угля, а также параметры пласта, режущего инструмента, органа исполнительного, комбайна и режима резания.

Сопротивляемость угля резанию, А_р = 230H/мм;

Показатель степени хрупкости, Е = 2,6;

Н_р - расчетная вынимаемая мощность пласта, м;

.

Расчет нагрузки двигателя производится при двух значениях скорости подачи V_п , м/мин, при меньшем значении V_п.м. = 0,5V_п.б = 3 м/мин, и при большем – V_п.б = 6м/мин .

Расчет производится для каждой из скоростей резания V_р КО.

Таблица 2.1 - Исходные данные

№	Наименование параметров	Обозначение	Размерн ость	Значение
1	Средняя сопротивляемость угля резанию	Аp	кН/м	230
2	Мощность пласта расчетная	Нp	м	0,96
3	Угол падения пласта	α	град	11
4	Показатель степени хрупкости пласта при резании	Е		2,6
5	Плотность угля		т/М3	1,4
6	Марка угля			Ж
7	Расчётная скорость подачи при большем значении	VПБ	м/мин	6
8	Расчётная скорость подачи при меньшем значении	VПМ	м/мин	3
9	Диаметр исполнительного органа	Dи	м	0,8
10	Ширина захвата	Вз	м	0,7
11	Количество резцов на исполнительном органе		шт.	32
12	Ширина среза для забойного резца	ti	см	2,5
13	Ширина среза для куткового резца	ti	см	1,5
14	Число забойных резцов в одной линии резания	npл	шт.	2
15	Число кутковых резцов в одной линии резания	npл	шт.	4
16	Ширина режущей части	вк	мм	13
17	Вылет резца	lр	мм	80
18	Угол резания	δ	град	83
19	Форма передней части			клиновидная
20	Форма режущей кромки			овальная