6.4. Расчет устойчивости очистных комбайнов

Нормальная работа очистного комбайна считается обеспеченной, если он сохраняет за­данное положение в пространстве очистного забоя. Расчет устойчивости выполняется из усло­вия равновесия твердого тела в пространстве, для случая работы комбайна без заштыбовки ор­гана разрушения.

Опорные реакции определяются при различных режимах работы и вариантах контакта комбайна с конвейером. Наибольшее распространение получил способ опирания очистного

209

Глава 6

комбайна на рештачный став конвейера с помощью четырех опор. Эти четыре опоры могут быть нерегуируемыми, a Moiyr иметь схему с двумя регулируемыми опорами (со стороны за­бойного или завального борта конвейера) и двумя другими - нерегулируемыми. Некоторые гидравлические схемы регулируемых опор дают возможность заменить четырехопорную сис­тему эквивалентной трехопорной. Трехопорная эквивалентная схема является статистически определимой, что существенно укрощает расчет. Четырехопорные схемы представляют собой статически неопределимые опорные системы, требующие многовариантных расчетов статиче­ского равновесия комбайна.

Варианты расчета, для рассматриваемой схемы работы и определенного конструктивно­го исполнения комбайна, сводятся к оценке устойчивости его относительно сторон опорного многоугольника и в определении опорных реакций при различных режимах работы и вариантах контактов опор комбайна с конвейером. Число рассматриваемых схем работы определяется конструкцией комбайна и областью его применения. Обязательно нужно оценивать устойчи­вость комбайна для каждого направления движения при минимальной и максимальной мощно­сти разрабатываемого пласта и минимальном и максимальном углах падения пласта.

Расчет статической устойчивости очистного комбайна производится в следующей по­следовательности (рис. 6.7). По чертежам комбайна определяется сила тяжести комбайна G и координаты центра тяжести. Па расчетную схему комбайна наносится прямоугольная система координат «X, У, Z», одна из осей которой параллельна оси вращения шнека. После этого опре­деляются действующие на комбайн силы и координаты точек их приложения: равнодействую­щие сил резания на каждом шнеке, действующие в направлении соответствующих осей коор­динат R_z ,R >R_X ,R'_Z ,R'_y ,R'_X , моменты относительно оси вращения шнеков М, М'\ сила

сопротивления погрузке при наличии щитка F_iX; составляющие опорной реакции на i-й лыже,

действующие в направлении осей «X, Z», N ^ , ЛГ _iz\ сил трения опорных лыж о направляющие

конвейера; усилия натяжения рабочей ветви тяговой цепи Y_n и холостой ветви У^ .

Сила сопротивления погрузке при наличии щитка ориентировочно равна F_л =20 кН. Натяжение холостой ветви тяговой цепи принимается F_XJT = 20 кН. Коэффициент трения опор­ных лыж комбайна о направляющие конвейера принимаются в пре;1елах/'=0,18...0,25. Мето­дика расчета равнодействующих сил резания на шнековом органе разрушения и координат то­чек их приложения подробно излагается в соответствующем отраслевом стандарте.

Завершающим этапом расчета является составление необходимых уравнений статиче­ского равновесия очистного комбайна, которые в общем случае имеют вид

ЈM,=0;XM,=0;ЈM_z=0.

Решая приведенную систему уравнений, при оценке общей устойчивости очистного комбайна неизвестными величинами будут: предельный по устойчивости комбайна момент двигателя, сила подачи и опорные реакции, а при определении опорных реакций - сила подачи и соответствующие опорные реакции. Исследуя устойчивость очистных комбайнов на базе

210

ГЛАВА б

Рис. 6.7. Схема действующих на комбайн внешних сил

уравнений статического равновесия, можно минимизировать его массу и выбрать наиболее ра­циональное расположение опор.

6,5. Расчет производительности очистных комбайнов

Производительность очистного комбайна определяется количеством полезного иско­паемого, добываемого в единицу времени, и зависит от его конструктивных параметров, горно­геологических и горнотехнических условий эксплуатации. Различают теорети ческу го, техниче­скую и эксплуатационную производительность очистного комбайна.

Теоретическая производительность комбайна определяется количеством полезного ис­копаемого, добываемого за единицу времени непрерывной работы в конкретных условиях экс­плуатации. Эта производительность комбайна является его максимальной минутной произво­дительностью и определяется из выражения

^{ет=яРя vnmxy, (6.D}

где Н - расчетная мощность пласта;

В - ширина захвата органа разрушения;

211