ОрленаТрудрвого Красного Знамени ИНСТИТУТ

ГОРНОГО

ДЕЛА

имени

АЛСкочинского

ЕДИНАЯ МЕТОДИКА И АЛГОРИТМ РАСЧЕТА НОРМ РАСХОДА И ПОТРЕБНОСТИ В ГОРНОРЕЖУЩЕМ ИНСТРУМЕНТЕ ДЛЯ УГЛЕДОБЫВАЮЩИХ МАШИН

МОСКВА

1974

ЕДИНАЯ МЕТОДИКА И АЛГОРИТМ РАСЧЕТА НОРМ РАСХОДА И ПОТРЕШССТИ В Г0РН0РЕЕУ1ДЕМ ИНСТРУМЕНТЕ ДНЯ УГЛЕДОБЫВАЩИХ МАШИН

Редактор А .Ф. Кустова

Т-12 796 Тираж 2500 Изд. Ь 7341 Цена 25 icon. Заказ Л /&$

Типография Института горного дела им.А.А.Скочинекого 3,0 уч.-изд.л.    Подписано    к    печати    5/DC    1974    г.

Таблица I.I

Классификация плаотов по абраэквиооти

Абразивность пласта Характеристика пласта Удельный путь тре- Относительная абра- Класс Категория кия, км/ыт. э.зность пласта, хм/км I Весьма малая Более 100 Менее С,Об или весьма незначительное содержанке (до 0,0ш мелких раздробленных включений абразивных пород П Малая Разной сопротивляемости резанию. Небольшое содержание (до 0,Ь%) раздробленных включений абразивных пород 50-100 0,12-0.06 В Средняя Разной сопротивляемости резанию. Среднее содержание (0.5-1,0%) раздробленных включений (50-7Си»г. на 1СЮ м лавы), плоиидь сечения от 2 до luO от 25-50 0,24-0.12 и Высокая Среднейивысокой сопротивляемости резанию. Рачительное содержаниз (1,0-2.5^) консолидированных включений абразивных пород (20-50 ют. на Юс м лавы), цло-щадь сечения от 25 до 500 см2 15-25 0,50-0,24 содержание (2,0-3,Ъ%) консолидированных включений абразивных пород больших размеров G-E2 I» СХ^Ч)|50

<о

-    индивидуальные норш расхода резцов на_

тах комбината (треста) для данного типа реэ-цо^ОоГрушы машин и класса абразивности,

-    планируемая доСЬча с вахтой ластов, имеющих данные индивидуальные нормы расхода резцов.

1.4. Определение укрупненных норм Расхода резцов

Укрупненные нормы расхода резцов используются при перспективном планировании потребности в горнорежущем инструменте для шахт, комбинатов (трестов), бассейнов и в целом отрасли. Укрупненная норма определяется как средневзвешенная групповых норм с учетом добычи, планируемой в соответствии с каждым классом абразивности.

Укрупненные нормы расхода, как и групповые, определяются для каждого типа резцов и группы машин, оснащенных этими резцами;

шт/1000 T,'vI.I7)

где    -    групповые нормы расхода резцов, шт/1000 т;

Q., ({.,... ч _г - планируемая добыча из пластов каждого клас-^{17 27    7}    *    са абразивности, т.

Расчет укрупненной нормы расхода резцов по бассейну, Министерству угольной промышленности УССР и СССР может производиться по укрупненным нормам подведомственных предприятий и добыче каждого из них:

N -    V- • • * Чу ^Qo_ _m/I000 x,(i.i8)

^ур w •••*«/.

^где N. . _tAL_f#bf •••, N - укрупненные нормы расхода резцов ^,У^Аг ^zy^Ar' НЦЧ* для подведомственных предприятии,

принятых к расчету, шт/1000 т;

Q    ... . 9 _п -добыча угледобывающими машинами,

* ⁷    2    >    п оснащенными резцами данного типа,

по предприятиям, принятым к расчету, тыс «т.

10

1.5. Расчет потребности в резцах

Расчет потребности шахт, комбинатов (трестов), бассейнов и отрасли в горнорежущем инструменте производится на основании индивидуальных, группошх и укрупненных норм расхода резцов и планируемой добычи.

Потребность в резцах данного типа по шахте определяется на основании индивидуальных норм расхода и добычи, планируемой на разрабатываемые шахтопласты, с учетом применения восстановленных резцов :

ⁿj-(N₁R₁+W₂t... + N_nR_n)-Kn_i и. «.»>

где /V, N...... N ~ индивидуальные нормы расхода резцов по раз-

1 г¹ 9 рабатываемым шахтопластам, на которых работают угледобывающие машины, оснащенные данными резцами, вт/1000 т;

R. ₉Й Д - план;фуемая добыча с шахтопластов, принятых ¹    27    п    к расчету, тыс.т;

/7    -    количество    восстановленных    резцов,    эапланиро-

® ванное к поставке в расчетном году, шт,;

К - коэффициент, учитывающий снижение стойкости резцов при восстановлении, находится в пределах от 0,7 до 0,9; для каждого комбината бассейна принимается по фактически.: данным эксплуатации восстановленного инструмента.

Для комбинатов, угольных бассейнов и месторождений потребность в резцах каждого типа рекомендуется определять на основании групповых норм и добычи из пластов отдельных классов абразивности с учетом поставки восстановленных резцов:

⁽¹-²⁰⁾

где    /V    ,yV~    групповые нормы расхода резцов, шт/1000 т;

Я. Я ,/?.,/? Я - плановая добыча с пластов разных классов ¹    31    ч7    5    абразивности, тыс.т.

Для МУЛ УССР и МУП СССР потребность в резцах каждого типа рекомендуется определять на основании укрупненных норм подведомственных комбинатов и бассейнов, добычи, планируемой на угледобывающие машины, оснащенные данными типами резцов, с учетом поставки и эксплуатации восстановленных резцов, а именно:

где /V N ₉    -    укрупненные    нормы расхода резцов по

typ* ²'J4³¹ nW подведомствешшм предприятиям,принятым к расчету, шт/1000 т;

II

Я R ... Я - плановая добыча машинами, оснащен-^{1    2}    л    ннаж    резцами    данного    типа,    по тем хе

предприятиям, тыс.т.

Если определена потребность в резцах по всем подведомственным комбинатам (бассейнам) П_& , то потребность по МУЛ УССР и ЮТ СССР определяется их суммированием;

n-Hn_s.

1.6. Алгоритм расчета новы расхода резцов.

На основании изложенной методики расчета норм расхода и потребности в резцах разработан алгоритм, схема которого представлена на рис. I.I.

Алгоритм позволяет на основании горногеологических условий, свойств разрабатываемого пласта, параметров угледобывающих машин, планируемых показателей по добыче и др. рассчитывать индивидуальные, групповые и укрупненные нормы расхода резцов и потребность в них на любом уровне. При этом предусматривается возможность получения промежуточных данных, необходимых для проверки правильности расчетов и их корректирования.

Алгоритм составлен в обобщенном виде для выемочных комбайнов юсех типов. В связи с этим в алгоритме, перечне данных для расчета норм (табл.1.2) и в форме исходной информации, поступающей в ВЦ (табл. 1.3), принята обобщенная индексация.

При расчете норм для отдельных машин должны использоваться зависимости, приведенные в методике.

Расчет угла охвата дуги резания оС для машин разных типов производится по формулам (1.9).

Определение поправочного коэффициента пути трения К_а (коэффициент использования исполнительного органа) производится в соответствии с указанием на 4-6 страницах настоящей методики.

.Мощность пласта, вынимаемая исполнительным органом, определяется следующим образом:

при работе узкозахватных комбайнов со шнековым или барабанным исполнительным органом на горизонтальной оси вращения для опережающего шнека

н:-2Г,

для отстающего шнека

Таблица 1.2 Перечень данных для расчета норы расхода резцов угледобывающих малин

Совокуп ность Данные Покэзстели I 2 3 горногео- Исходные логических условии Класс абразивности угля Обьешшй вое угля, т/м3 Г и (кг) Мощность пласта, и технических показателей угледобывающих машин Тип угледобывающей машины Тип резца Схема работы комбайна Ширина захвата, м Диаметр исполнительных органов односторонняя, двухст^онняя D,D,(DW ,Ъ6ит.д) {*т} или их элементов (шнеков, барабанов, коронок, Фрез), м Общее количество резцов на исполнительном органе и по ого элементам, шт. прпЦп?,п°гита) Средний шаг резания, см tep Скорость вращения исполнительного органа, об/мин гг Среднее число резцов в линии п _ резания, шт. '*71 Р Скорость резания, м/сек Vp.vAv™ \’Ти п,.д) 5Г И) Объем фактической добычи за отчетный период из лавы, т Q вых И фак- (R| ти- 1 J Объем планируемой добычи на планируемый период, т R чес- Число рабочих дней га отчетный п :шх период, дней 11 по ка- Общий фактический расход резцов за отчетный период комбайном и по элемен- и. телей(3] ра- там его исполнительного органа, шт. Машинное время работы угледобываю- тм боты .щей машины за смену, мин Фактический средний износ резцов А по данной лаве, мм а *>

I*

Министерство угольной промышленности СССР Академия наук СССР Ордена Трудового Красного Знамени Институт горного дела им. А. А. Скочинского

Лаборатория    Утверждены

резания угля    начальником    Технического    управления

Министерства угольной промышленности СССР членом коллегии Н. К. ГРИНЬКО 16 мая 1974 г.

ЕДИНАЯ МЕТОДИКА И АЛГОРИТМ РАСЧЕТА НОРМ РАСХОДА И ПОТРЕБНОСТИ В ГОРНОРЕЖУЩЕМ ИНСТРУМЕНТЕ ДЛЯ УГЛЕДОБЫВАЮЩИХ МАШИН

УДК 622.232.05

Настоящая единая методика и алгоритм расчета норм расхода и погребноети в гореорехузем инструменте для угледобывающих шя разработана ИГЛ Ра*. А.А.Схочинского совместно с ДонУГИ (раздел I) и ШахтНИУИ (раздел П) согласно плану научно-исследовательских работ по ведущей (головной) теме 0106 "Создать эф4ективные средства оазрукения крепких углей механическим способом" и директивному письму ма-нистоа угольной промышленности СССР'Л Л-29 "Об упорядочении носмативного хозяйства а оовсрсснствованиж норштивной информации в угольной проыыаленвост* с учетом вычислительной техники."

Б основу методики положены ранее разработанные и апробированные на практике следущие методичесгле материалы: "Инструкция по нормированию расхода рвжутах зуоксв для угольной сгромшленвостч (угледоомвагеие комбайны и врубовые малины)" (Донецк, донУаИ, 1970£, разработанная »

а также откорректированный вариант инструкции, разработанной в ДбнУГи в 1973 г.; "Методические указания по расчету норм расхода резцов для угледобывающих малин" (м., КГд ем.А.А.Скочинсеого, 1972), разработанные в ИГД им.А.А. Скочкнскою и утвержденные Минуглепромом СССР 12 мчи IS72 г.; методические указания по расчету норы расхода режущего инструмента струговых установок, разработанные в ШахтНИУИ к ИГД им.А.А.Скочипского и утвержденные Иннутле-громом СССР 12 декабря 1973 г.

Б создании методики принимали участие дркт.техн.наух, проф. Е.З.Позиа - научный руководитель головной (ведуюей) темы 0106 , каяд.техн.наук а.С.Казанский, канд.техн.наук Р.В.Орлов. канд.техн.наук Г.Л.Кобулапвилн, инженер K.C.Ib-манекко (ИГД им.А.А.Скочннсього); канд.техн.наук М.И.Ду-бинский, канд.техн.наук 3.Я.Резниченко, казд. техв.яаук В.И.Кутовой, инх. 0.а.Колосов (ДонУГИ); канд. техн.наук U.Г.Карабанов, канд.техн.наук О.Б.Батин, инженер И.М.Белоусов (ШахтНИУИ).

© Институт горного дела им. А. А. Скочкнского (ИГД им. А. А. Скочинского). 1974.

-    средняя скорость подачи угледобывающей машины, м/мин;

-    фактический удельный ресход резцов, от/1000 т;

-    скорость резания, м/сек;

-    число резцов, установленных на исполнительном органе;

-    коэффициент использования исполнительного органа. 'Фактическая средняя скорость подачи определяется по формуле:

V ---VOL м/мин,    (т    о)

^vn.cp    ^Ue    ;

где 0.супГ суточная добыча из лавы, т;

Т_м - машинное гремя, мин.

Фактический удельный расход ре зло в определяется по выражению

^N<p“ IT ^С1,/1000 т’    и.з)

где N - общий фактический расход резцов за длительный период времени (ь-12 месяцев;, шт ;

О[ - фактическая добыча за тот же период времени, ткс.т. Коэффициент использования исполнительного органа, представляющий собой отношение пути резания (трения) к пути, проходимому резцом за один оборот исполнительного органа, зависит от конструктивных особенностей машины и фактической вынимаемой мощности пласта или угольной пачки. С учетом этого удельный путь трения резца об угольный массив для применяемых типов машин рассчитывается по формулам (1.4)-(1.8).

При работе узко захватных комбайнов со шнековыми или барабанными исполнительными органами на горизонтальной оси вращения удельный путь будет определяться по формулам:

для резцов комбайна с одним шнеком ( К_а= (5,5)

30 У_р п_Р

ВН' IT'V Аг f пер Ф

для резцов комбайна с двумя шнеками при односторонней работе

—    /*.^оп    on    ..от    от ОС v /    , , с\

■— --— (v. n + V п — — ) км/шт,    (1.5)

в-НГ ^П Ф ^р р р р m

и ^оп у от _ скорости резания соответственно опережающим и Р ¹ Р    отстающим шнеками, м/сек;

^П°п 1 ^П°1    '    число резцов соответственно на опережающем и

р р отстающем шнеках, шт;

для опережающего шнека К_а= 0,5; для отстающего шнека K_u =

Для резцов буровой коронки расчет удельного пути трения производится по формуле (Iл) при

11онтра\ьный угол между крайними резцами исполнительных органов, производящими резание, определяется путем непосредственных измерений на чертеже или по следующим формулам:

для отстающего шнека (барабана на горизонтальной оси вращения)

2 D

ск = 05% +azcsio —(Н,--) ,    (1.9а)

у    £    ' /    2    ⁹

для барабана (фрезы) на вертикальной оси вращения

Q_t5Sl— [S ⁺-J-) »    (1.96)

для бурового исполнительного органа

-Л + aicstn (В- — ) 9    (1.9в)

I    2    '

где Б - диаметр рассматриваемого исполнительного органа, м;

Я - мощность угольной пачки, разрушаемой отстающим шнеком 1 (барабаном на горизонтальной оси вращения), м.

Расчетный путь трения, необходимый для установления индивидуальной нормы, определяется по формуле

где 7,5 - средний предельный износ резцов по задней грани, принятый в классификации углей по абразивности и соответствующий нормальной эксплуатации инструмента;

Д _ - фактический средний износ резцов по задней грани ^v в данной лаве, ш.

Значение д определяется как среднее из длин площадок затупления по задней грани партии изношенных резцов («100 шт), снятых с исполнительного органа при замене в процессе эксплуатации.

Измерения площадок затупления необходимо производить с точностью до 0,5 мм.

При определении износа резцов по передней грани д^ находится по формуле

6

A_nSin(<< +fl)

’

где Д_п - износ резца по передней грани, лм; оС - задний угол резца, град; уЗ - угол заострения резца, град.

1*2.2. Расчет Режимных параметтов доЗычньк мадии. Для расчета индивидуальных норм расхода резцов необходимо определить площадь сечения среза, приходящуюся на один ревел;

^s “ ^t4>'^hcp с*²»    а.и)

где t - средний шаг резания (конструктивный параметр добычной машины), см;

- толщина с ре эа, см.

Толщина среза определяется в зависимости от режима работы добычной машины по следующим формулам:

при серповидном среае (шнековых, барабанных, дисковых исполнительных органах)

(1.12)

где V - средняя скорость подачи, определяемая по формуле (1.2) лф исходя из планируемой (заданной) нагрузки на лаву;

при срезе постоянной толщины (цепных, буровых исполнительных

органах, стругах)

(I.I3)

где п - число оборотов исполнительного органа (шнека, барабана, коронки, звездочки), об/мин;

П_пр- среднее число резцов в линии резания, шт.

1.2.3. Расчет янлдвяпуадьных ноем расхода реадов. Установив значения удельного пути трения и сечения среза, определил норму расхода резцов для данной лавы следующим образом:

при работе узкозахватных комбайнов со шнековыми, барабанными и дисковыми кпоянителышми органами, обрабатывающими забой по всей мощности пласта, норма расхода

N =     шт/1000    *.    (I.I4)

7

1.3. Распределение пластов по класса:.: абразивности и расчет групповых норм расхода резцов

Г. 3.1, Распределение пластов по классам абразивности. Классы абразивности пластов установлены по величине пути трения резцов, армированных твердосплавными пластинами формы Г24-02; Г24-03 (из сплава ВК8В).при предельном их износе по задней грани, равном 7,5 мм.

В качестве показателя относительной абразивности принята интенсивность изнашивания резцов по задней грани. Классификация пластов по абразивности приведена в табл.1.1.

Укрупненные данные о распределении пластов основных бассейнов по абразивности приведены в приложении!.

Угольные пласты Подмосковного бассейна и Центрального района Донбасса относятся в основном к I классу абразивности.

1.3,2. Определение групповых нош расхода резцов. Групповая норма расхода определяется для каждого подразделения (шахты, комбината (треста), по каздой группе угледобывающих комбайнов, оснащенных резцами одного типа, и представляет собой средневзвешенное значение индивидуальных норм для пластов одного класса абразивности ;

_N - W,+№*+■■■* H_nQn

Ф    О    +    0    +...+ Q

^ч2 ^чл