Способ определения сопротивляемости породы резанию

 

Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения - повышение точности определения сопротивления породы резанию путем обеспечения учета динамических / /// /7/ //7 /// /// /// /У/ составляющих усилия резания. На ось 1. закрепленную в забое, устанавливают рычаг (Р) 4, на одном конце которого монтируют резец 7. На второй конец Р 4 подвешивают груз 8 постоянного веса G (Н), посредством которого через Р 4 прикладывают усилие резания к резцу 7, приводя Р 4 во вращение в вертикальной плоскости. Имеряют скорость Vp (м/с) движения резца 7 и толщину h (мм) срезаемой стружки Сопротивляемость А (Н/мм) породы резанию рассчитывают из выражения : А Gn/h ± ±VP2- m/h, где типпостоянные коэффициенты , зависящие от величины И плеча Р 4, на котором приложен вес G груза 8, и от величины 2 плеча Р 4, на котором приложено усилие Fp резания. 3 ил. С/) О О

СОВХОЗ COHETCK_#_X

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (.1л Е 21 С 39/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4737187/03 (22) 05.06.89 (46) 07.12.91. Бюл. ¹ 45 (71) Ленинградский горный институт им. Г.B.Ïïeõàíoâà (72) М.Д.Коломийцов и А.M.Måøêîâ (53) 622.35(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 866188, кл. Е 21 С 39/00, 1980, / Берон А.И., Казанский А,С. Лейбов Б.M., Позин Е.3. Резание углей. — М,: Госгортехиэдат, 1962, с,69. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЯЕМОСТИ ПОРОДЫ РЕЗАНИЮ

{57) Изобретение относится к горному делу.

Цель изобретения — повышение точности определения сопротивления породы резанию путем обеспеч Ы„, 1696697 A à составляющих усилия резания. На ась 1, закрепленную в забое, устанавливают рычаг (Р) 4, на одном конце которого монтируют резец 7. На второй конец P 4 подвешивают груз 8 постоянного веса G (Н), посредством которого через Р 4 прикладывают усилие резания к резцу 7, приводя Р 4 во вращение в вертикальной плоскости, Имеряют скорость Vp (м/с) движения резца

7 и толщину h (мм) среэаемой стружки. Сопротивляемость А (Н/мм) породы резанию рассчитывают иэ выражения: А = Gn/t . +

+Vð rn/й, где m u n — постоянные козф2, фициенты, зависящие от величины 11 плеча

P 4, на котором приложен вес G груза 8; и от величины l2 плеча P 4, на котором приложено усилие F> резания. 3 ил.

1696697

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для экспериментального определения сопротивляемости породы разрушению, Цель изобретения — повышение точно- 5 сти определения сопротивляемости породы резанию.

На фиг.1 представлена схема устройства для осуществления предлагаемого способа, на фиг,2 —, вид А на фиг.1; на фиг.3 — 10 кинематическая схема устройства.

Устройство для осуществления способа определения сопротивляемости породы ре.занию.содержит ось 1, закрепленную в забое посредством крепе>кной плиты 2 с 15 анкерами 3. На оси 1 установлен о возможностью вращения рычаг.4, поджатый гайкой

5. На одном плече рычага смонтирован ползун 6 с резцом 7, а на другом — груз 8, Плечо рычага 4 с грузом 8 соединено кривошипно- 20 ползунным механизмом 9 с датчиком скорости — реостатом 10.

Способ определения сопротивляемости породы резанию осуществляют следующим образом. 25

В забое бурят шпур, в который перпендикулярно плоскости резания вставляют ось 1. На ось 1 насаживают крепе>кную плиту 2, которую с помощью анкеров 3 плотно поджимают к забою. Затем на ось 1 устанав- 30 ливают рычаг 4.

На конец оси 1 навинчивают гайку 5.

Ползун 6, перемещая на плече рычага 4 по направляющей, устанавливают на некотором заданном расстоянии lz от центра вра- 35 щения и крепят. В него вставляют резец 7.

Рычаг 4 вместе с резцом 7 подвигают к забою. Вращая рычаг 4 вокруг оси 1, выравнивают забой. После этого устанавливается необходимая толщина стружки, 40 " ычаг 4 поджимается гайкой 5, тем самым обеспечивается фиксация рычага 4 с резцом 7 относительно забоя в горизонтальной, плоскости, На один из концов рычага 4 подвешивается груз 8 постоянной массы, 45 посредством которого через рычаг 4 прикладывают усилие резания к резцу 7, приводя рычаг 4 во вращение в вертикальной плоскости. Кривошипно-ползунный механизм 9, закрепленный на одном из плеч 50 рычага 4, перемещает полэун реостата 10, тем самым изменяя силу тока, По изменяющейся силе тока определяется скорость Vp движения резца.

Величину А сопротивляемости породы 55 резанию рассчитывают из отношения

А =- -, Н/мм, F

h где Fp — усилие резания, Н;

h — толщина срезаемой стружки, мм.

Усилие резания Fp выражают из уравнения движения устройства

1е =Mg=IVIс, где Mg, H.м- движущий момент;

Мс, Н м — момент сопротивления;

Л Я

i, кгм — момент инерции устройства; . E, с — угловое ускорение;

CI N или + I - = 611 sin a-Fp lz ° а1

Домножив обе части уравнения на da u разделив на t, получим (6 11 slni iа Рр 2

1 2 ) Проинтегрировав обе части данного уравнения, будем иметь

0Р G I1 Р tz

2 I

+.— = jsin ada- — г —./ба, и домножив на Izz, получим

+- - — jsln ada — — — jd а, G1 6 F Я

2 1 1

Выразим иэ полученного уравнения усилие резания Fp

G I< fsInada 1ф

jda 2 Ijjda или Fp=6 Й+ /2р m, Н, 1,1" sin ad a l где и— и гп

12 jda 2 1 оа

С учетом того, что сопротивляемость породы резанию есть отношение усилия резания к толщине стружки, срезаемой резцом, получим

G и фm

1Г h где А — сопротивляемость породы резанию, Н/мм;

h — толщина среэаемой стружки, мм; . ,G — sec груза, Н;

Vp — скорость движения резца, м/с: и и m — постоянные коэффициенты, зависящие от величины It плеча рычага, на котором приложен вес груза G, и от величйны lz.плеча рычага, на котором приложено усилие FI> резания.

Коэффициенты и и m, как видно из формул, носят конструктивный характер и определяются заранее.

1696697

Знак "+" или "-" ставится перед вторым ложения усилия к резцу, измеряют толщину членом выражения, определяющим вели- среэаемой стружки и рассчитывают сопрочину А сопртивляемости породы резанию, тивляемость породы резанию, о т л и ч а юпосле обработки осциллограммы, получен- шийся тем, что, с целью повышения ной с реостата 10. 5 точности определения сопротивляемости

Знак "+" означает замедляющие про- породы резанию. усилие к резцу прикладыцессы, сила инерции помогает движущей вают посредством груза постоянной массы силе (весу груза}, а "-" ускоряющийся про- через рычаг, установленный на оси, перпенцесс, сила инерции противодействует дви- дикулярной плоскости резания, измеряют жущей силе. При выводе вы ражения 10 скорость движения резца, а сопротивляеиспользуется прием интегрирования, т.е, масть породы резанию рассчитывают из вывсе процессы, ускоряющие и замедляющие ражения на определенном пути, суммируются и в за- О.п ф.щ висимостиотдолитогоилидругогоставится А = — 1-,- знак. Геометрическим сложением ускоряю- 15

Щих и замеДлЯющих пРоЦессов полУчают где А — сопротивляемость породы резанию, знак перед вторым членом выражения.

Предлагаемый способ позволяет учиты- Ь вЂ” толщина срезаемой стружки, мм; ватьдинамику процесса резания, что приво- Q вес гру Н. дит к бо ее точному определению 20 Vp — скорость движения резца, м(с: сопротивляемости пород резанию. и и m — постоянные коэффициенты, зависящие от величины 1 плеча рычага, на

Формула изобретения котором приложен вес G груза, и от величиСпособопределениясопротивляемости ны!2 плеча рычага, на котором приложено породы резанию, заключающийся в том, что 25 усилие резания осуществляют резание породы путем при-. д

ПЫП А

1696697

Составитель М, Климов

Техред M.Моргентал Корректор Н. Король

Редактор Н. Тупица

Г1 роизводственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4288 Тираж Подписное

ВНИИП!Л Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5