Шрифт:
(6-1),
где: T1 – крутящий момент, необходимый для преодоления трения вращения резцовой головки; Т 2 – крутящий момент, необходимый для преодоления силы резания резцовой головки; T 3 – крутящий момент, необходимый для преодоления силы инерции вращающихся частей.
Рис. 6-22. Схема изорванной формы
Рис. 6-23 Диаграмма взрывания каменных пород гребня
Если предположить, что эрратические валуны в пласте вызывают резкое увеличение сопротивления резания Ft, импульс на инструменте (I = RiFtdt) создается угловым моментом всех вращающихся частей M = J?. Где: Ri – установочный радиус сопротивления резания, J – момент инерции вращающейся части, ? – угловая скорость вращающейся массы, тогда:
(6-2),
Правую часть уравнения можно получить отдельно от момента количества движения каждой вращающейся части:
(6-3),
где: JC – момент инерции резцовой головки;
J M – момент инерции коренного подшипника;
J G – момент инерции редуктора;
J E – момент инерции ротора электродвигателя;
N – количество приводов;
r 1 – передаточное отношение большого зубчатого венца;
r 2 – передаточное число редуктора;
? С – угловая скорость резцовой головки.
Отсюда видно, что увеличение скорости вращения режущего диска может увеличить угловую скорость режущего диска, что способствует увеличению углового момента угловой кромки и дробления горной породы. Кроме того, если используется гидравлический привод, момент импульса двигателя не существует, и соответствующий момент импульса должен быть уменьшен. Таким образом, использование электрического привода более способствует дроблению горной породы с помощью ножа.
6.1.3. Функция резцовой головки
В качестве примера возьмем резцовую головку спицевого типа, как показано на рис. 6-24. Система резцовой головки включает в себя инструменты (такие как червячные фрезы, резак, дуговые скребки, копировальный резак и т. д.) и основную конструкцию резцовой головки. Среди них основной корпус резцовой головки снабжен характерными конструкциями, такими как пористое отверстие, открывающаяся канавка, периферийное отверстие, износостойкая полоса и стержень для перемешивания. Система резцовой головки вместе выполняет следующие три основные функции:
(1) Функция выемки грунта: когда резцовая головка вращается, фреза разрезает грунтовую массу на поверхности туннеля, так что вынутый грунт со шлаком попадает в почвенную камеру через отверстие резцовой головки.
(2) Функция стабилизации: поддержка и стабилизация поверхности.
(3) Функция перемешивания:
1. Для выравнивания давления на грунт при щитовой проходке резцовая головка перемешивает почву со шлаком в резервуаре для грунта, чтобы он имел определенную степень пластичности, а затем выгружает его через винтовой конвейер.
2. Для защитной конструкции из грязевой воды срезанная почва со шлаком полностью смешивается с бентонитовой почва со шлаком путем вращения и перемешивания круга ножа, оптимизации регулирования давления грязевой воды и улучшения однородности грязи, а извлеченная почва со шлаком перекачивается в жидком виде на станцию разделения грязевой воды, расположенную на земле, через выпускную трубу для грязи.
Рис. 6-24. Конструкция резцовой головки с защитным экраном
6.1.4. Тип и конструкция резцовой головки
1) Разделение по структуре
(1) Панельная резцовая головка
Панельная резцовая головка, показанная на рис. 6-25, проста в установке червячных фрез, поэтому подходит для рытья туннелей, содержащих пласты породы. Опора резцовой головки разделяет почвенный бункер на две части. Преимущества и недостатки:
1. Во время проходки экранированных туннелей возникает перепад давления между давлением грунта в резервуаре для грунта и давлением грунта на поверхности выемки, а величину перепада давления определить нелегко из-за влияния раскрытия панели, что делает затруднительным контроль давления грунта на поверхность выемки.