Мельников В. О. Обґрунтування параметрів обертового ріжучого інструменту для шнекових виконавчих органів очисних комбайнів

Об'єкт досліджень: процеси формування зусиль і зношування обертового ріжучого інструмента при оснащенні їм шнекових виконавчих органів очисних комбайнів. Мета роботи - підвищення продуктивності очисних комбайнів з шнековими виконавчими органами й зносостійкості ріжучого інструмента за рахунок обґрунтування раціональних параметрів обертового робочого інструмента й схем його набору, що створюють у масиві напружений стан з перевагою напруг зсуву при зменшеному шляху тертя інструмента об масив. Методи дослідження: методи теорії ймовірностей і математичної статистики, теорії випадкових процесів, теоретичної механіки, аналітичної геометрії, математичного програмування та теорії різання гірничих порід; навантаженість ріжучого інструмента визначалась експериментальним шляхом у представницьких умовах з використанням сучасних методів і засобів тензометричних досліджень; адекватність математичної моделі підтверджена порівнянням результатів розрахунків з даними фізичного експерименту. Наукові результати: подальший теоретичний розвиток і експериментальне підтвердження фізичного явища формування в зоні контакту обертового ріжучого інструмента з масивом комбінованого напруженого стану із переважаючими напругами зсуву, що є основою підвищення ресурсу інструменту і ефективності процесу видобутку вугілля. Практичні результати: розроблено і впроваджено рекомендації щодо визначення раціональних параметрів обертового ріжучого інструмента, схем його набору на шнекових виконавчих органах, що забезпечують підвищення практично на порядок ресурсу ріжучого інструменту і на 10% добового навантаження на очисний забій. Новизна роботи: експериментально підтверджено, що механізм руйнування вугільного пласта обертовим ріжучим інструментом характеризується послідовним сколюванням окремостей, розподіл ймовірностей граничних значень довжин яких не суперечить закону Вейбулла; розроблена та реалізована математична модель миттєвих зусиль, що формуються на обертовому ріжучому інструменті при руйнуванні вугільних пластів, що дозволяє встановлювати залежності зусиль на інструменті і енергоємності процесу від параметрів руйнування масиву і інструменту; вперше отримана емпірична залежність зусилля сколювання міжщілинового цілика обертовим ріжучим інструментом, що дозволила цілісно обґрунтувати залежності зусиль від найбільш значущих факторів як багатопараметричні випадкові функції та визначити оптимальні параметри інструмента щодо конкретних умов експлуатації. Основні результати роботи використані при вдосконаленні виконавчих органів очисного комбайна типа 1К-101У при проведенні порівняльних випробувань на ВП "Шахта Україна" ДП "Селідововугілля". Галузь використання: гірниче машинобудування.