Глава 5

5.6. Устойчивость проходческих комбайнов

Под устойчивостью проходческих комбайнов обычно понимается его способность со-хранять заданное положение в пространстве проходимой выработки при реализации органом разрушения максимальных усилий резания. Расчет на устойчивость проходческого комбайна дает возможность проверить правильность выбора некоторых конструктивных и режимных его параметров: минимальной массы комбайна, размеров опорной базы, максимальных силовых параметров электродвигателя или гидроцилиндров и др.

Оценка устойчивости комбайна производится по величине коэффициента устойчивости:

= _^>1,05-1,1, ₍₅₁₎

^оир

где Л^восст ~ суммарный момент восстанавливающих равновесие сил относительно оси опрокидывания комбайна; М _опр- суммарный момент опрокидывающих комбайн сил относительно той же оси.

Проходческие комбайны с гусеничным механизмом перемещения рассчитывают на про­дольную и поперечную устойчивость. Расчетные положения выбираются для наиболее тяже­лых случаев нагружения комбайна. У стреловых проходческих комбайнов рассматриваются следующие варианты их работы.

Комбайн проходит уклонную выработку с углом наклона а, а орган разрушения пере­мещается снизу вверх. Опрокидывающий момент рассчитывается относительно кромки А опорных поверхностей гусениц (рис. 5.12, а), и коэффициент устойчивости комбайна для этого случая (все силы и плечи сил указаны на рисунках)

^G_M(x cosa-z sina)

PJ

Комбайн проходит восстающую выработку с углом подъема а, а орган разрушения пе­ремещается сверху вниз (рис. 5.12, б). Устойчивость комбайна рассчитывается относительно кромки В опорных поверхностей гусениц. Коэффициент устойчивости комбайна для этого слу­чая будет

_k ^G_M[(L-x)coscc-z sina]

При проведении этой же выработки, но при забуривании органа разрушения в грудь за­боя коэффициент устойчивости комбайна

_k __G_M[(L-x)cosa-z sina]

P₀z₂ + P_kz_}

Комбайн проводит горизонтальную выработку, а орган разрушения расположен гори­зонтально в правом (левом) положении. При движении стрелового органа разрушения вверх (рис. 5.13, а) коэффициент устойчивости комбайна относительно точки А

к_у = — ^ —, (5.5)

Р_пп

191

Глава 5

а при движении стрелы вниз (точка С)

(G_M-G_c)b-G_c(2b + m)

A:_v = т г . (5.6)

Рис. 5Л 2. Расчетные схемы продольной устойчивости стрелового проходческого комбайна

Рис. 5.13. Расчетные схемы поперечной устойчивости стрелового проходческого комбайна 192

Глава 5

Если орган разрушения находится на продольной оси комбайна в верхнем положении, то устойчивость комбайна относительно точки С (рис. 5.13, б)

к=—?—. (5.7)

^у р«н

Стреловой проходческий комбайн необходимо проверить на устойчивость при горизон­тальных перемещениях стрелы, когда силы на коронке будут пытаться развернуть комбайн на почве выработки.

Продольная устойчивость проходческого комбайна с буровым органом разрушения и гусеничным механизмом перемещения определяется при проведении восстающей выработки с углом наклона (X (рис. 5.14).

Рис. 5.14. Расчетная схема продольной и поперечной устойчивости бурового проходческого комбайна

Условно считают, что реакция от усилия подачи приложена эксцентрично к верхней кромке ротора. Устойчивость комбайна рассчитывается относительно кромки А опорных по­верхностей гусениц:

G_u [(L-x)cosa-zsina] к_у =-^i — . (5.8)

Расчет поперечной устойчивости этих комбайнов производится с учетом реактивного крутящего момента (М ) на роторе

^ky=ir-- ⁽⁵-⁹⁾

У проходческих буровых комбайнов с распорно-шагающим механизмом перемещения рассчитывается поперечная (разворот относительно продольной оси комбайна) устойчивость. Для таких комбайнов реактивный опрокидывающий момент будет представлен суммой моментов от реакций сил резания и зачерпывания горной массы ковшовым органом П01рузки. Расчет вос­станавливающего момента нужно производить с учетом сил сопротивления на бермовых фрезах.

Расчет устойчивости буровых комбайнов с распорно-шагающим механизмом перемещения дает возможность проверить правильность выбора силовых параметров распорных домкратов.

193