Особенности взаимодействия инерционного роторного ковшового органа с породой в зоне фрикционного контакта

В общей технологии открытых горных работ при разработке месторождений, одними из основных производственных процессов является экскавационные работы с применением компактного роторного экскаватора с инерционным ротором.

Особенностью взаимодействия инерционного роторного ковшового органа в зоне фрикционного контакта с породой (рис. 1) при действии постоянных движущих моментов его вращения и подачи вдоль забоя является наличие двух так называемых «конусов трения» вершины которых, совпадают с центром сечения Sb0, а образующие Rн, Rб составляют с нормальными к торцовой – «Т» и боковой – «Б» поверхностям трения силами Pн, P`б угол – jтр соответствующий углу трения скольжения металлического роторного ковшового органа о породный массив:

где – угол трения скольжения в функции коэффициента трения движения Амонтона – Кулона f составляет величину:

OO1β0βHt0BРк ξ Р Рбξ 𝜑𝜑тр 𝜑𝜑тр Р`бFтр нhDSβ0Р`бРнRнRбFтр бRпξ Fтр вFтр гБТ

Рисунок 1 – Схема формирования сил трения при действии постоянных движущих моментов вращения инерционного ротора и поворота верхнего строения компактного роторного экскаватора

Причем сечение – Sb0 в соответствии с результатами, полученными в работе [2] имеет угловую координату точки – b0 реакции забоя (приложения движущих сил) равную:

где bн – центральный угол контакта ротора с забоем соответствующий породной стружке высотой – h.

Результат работ позывает, что при действии на инерционный ротор импульсного движущего момента взаимодействие инерционного роторного ковшового органа с породой в зоне фрикционного контакта, характеризуется значением отношения скоростей колебания его вращенияк касательной скорости, соответствующее условиям (15) и (16), равнымvотн/vк= 1,55. При этом снижение момента трения сопротивления вращению роторасоставляет:ΔМТРв=26%,аснижение момента трения сопротивления его подачи вдоль забоя ΔМТРб=21%, что соответствует снижению коэффициента эффективного трения fэторцевой и боковой поверхностей роторного рабочего органа о породу с 0,55 до 0,46.