Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Открытая разработка месторождений полезных ископаемых

Диссертационная работа:

Самсонов Лев Николаевич. Послойно-поверхностное фрезерование торфяной залежи и пути его интенсификации. Приложение : ил РГБ ОД 71:85-5/2172

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ. 7

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ і В

I. О НЕКОТОРЫХ СВОЙСТВАХ ТОРФЯНОЙ ОБЪЕКТА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ФРЕЗЕРУКВДМИ РАБОЧИМИ

1.1. Работа резца фрезы и элементы механіки процесса фрезерования 23

1.2. Прочностные свойства торфяных грунтов...

І.2.І. Сдвиг как основной критерий определения прочностных характеристик торфяного

грунта

1.3. Структурно-механические свойства верхнего фрезеруемого слоя эксплуатируемой торфяной залежи.

1.3.1. Результаты полевых исследований по определению предельного сопротивления сдвигу ж проникновению конусного Q наконечника

1.3.2. О паспорте прочности поверхности торфяного грунта нарушенной структуры.

1.4. Коэффициент восстановления 8

1.5. Коэффициент разрыхления и уплотнения

1.6. Трение торфа по стали и липкость...

1.7. Профиль поверхности полей добычи

1.7.1. Определение характеристик профиля поверхности фрезерных полей добычи 65

1.7.2. Анализ результатов по определению профиля фрезполей. 66

1.8. Пнистость торфяной залежи 70

1.8.1. Размеры погребенных пней и расстояние между ними .70

1.8.2. Размеры пней (по данным профессора Й.Ф.Ларгина) 7f

1.9. Пнистость фрезеруемого слоя торфяной залежи W

1.9.1. Количество пней на I га площади фрезерования... 75

1.9.2. Определение илистости в слое фрезерования Ль

1.9.3. Распределение числа пней, ежесекундно находящихся в контакте с фрезой... 76

1.9.4. Местная пнистоеть 7

2. ЭНЕРГОЕМКОСТЬ ОТУЖООЕРАЗОВАНИЯ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ...

2.1. Анализ работ, связанных с разработкой теории фрезеровааия торфяной залежи.

2.1.1. Работы, основы которых составляют экспериментальные исследования... V

2.1.2. Работы, основы которых составляют теоретические исследования...

2.1.3. Теоретические предпосылки оценки энергоемкости фрезерования

2.2. Экспериментальные исследования

2.2.1. Цели, задачи, этапы .

2.2.2. Оборудование, условия и методика проведения экспериментальных исследований...

2.3. Результаты лабораторных исследований с элементарными профилями...

2.4. Методика, лабораторное и полевое оборудование для испытания натуральных образцов фрез..

2.5. Экспериментальные, лабораторные и полевые исследования натуральных образцов фрез...

2.6. Методика силового и энергетического расчета фрезерующих устройств

2.6.1. Зависимость усилия на фрезе от расположения режущих элементов по ее поверхности...

2.6.2. Расчет динамических нагрузок на фрезер послойно-поверхностного фрезерования

при попадании фрезы на закрепленный пень..

2.7. Расчет энергоемкости процесса фрезерования...173

3. ОСНОВЦ ТЕОРИИ ЩНЕМАТИКЙ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ФРЕЗЕРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ ПОСЛОЙНО-ПОВЕРХНОСТНОГО ФРЕЗЕРОВАНИЯ...

3.1. Этапы развития теории кинематики фрезерования,.,.192

3.2. Основные кинематические параметры и режимы фрезерования...

3.3. Расчет кинематических параметров...

3.4. Теория кинематики послойно-поверхностного фрезерования с позиций формирования расстила фрезерной крошки .

3.4.1. Цели и задачи исследования... 200

3.4.2. Основные направления исследований...

3.4.3. Основные параметры стружкообразования при фрезеровании .

3.4.4. Условия рационального резания... 203

3.4.5. Режимы поверхностно-послойного фрезерования .20#

3.4.6. Определение граничного условия неразрывности траектории движения... 205

3.4.7. Влияние радиуса кривизны траектории движения режущего элемента на характер резания.

3.4.8. Определение границ анализа процесса фрезерования.

3.5. Оптимизация параметров процесса

3.5.1. Исследование функции на экстремум .

3.5.2. Решение задачи максимизации функции методом Ньютона...,

3.5.3. Реализация условия рационального резания m при фрезеровании.

3.5.4. Критериальное уравнение фрезерования для случая Л= L .

3.5.5. Формулирование задачи оптимизации параметров стружкообразования в общем виде .2 "

3.5.6. Определение теоретического оптимума...217

3.6. Экспериментальная проверка экстремального характера изменения средней толщины стружки в процес се щрезерования»..

3.6.1. Цель лабораторного эксперимента...218

3.6.2. Лабораторная фрезерная установка .

3.6.3. Планирование эксперимента 224

3.6.4. Результаты экспериментов,.. ,223

3.7, Энергетическая оценка процесса фрезерования в оптимальном режиме

3.7.1. Установление режима для проведения сравнительных замеров энергоемкости фрезерования

3.7.2, Энергетические показатели процесса фрезерования 227

3.8.1. Анализ режимов работы существующих фрезеров. 231

3.8.2, Особенности работы ножевых фрезерующих устройств

3,9. Основы проектирования конструкции рабочего органа фрезерующего устройства, отвечающего оптимальным условиям формирования расстила фрезерной крошки

3.9.1.Общие положения .235

3.9.2. Функциональная взаимосвязь конструктивных параметров рабочего органа с режимами фрезерования, -

3.9.3. Выбор формулы для определения диаметра рабочего органа фрез..

3.9.4. Выбор расчетной схемы для определения усилий резания на рабочем органе в оптимальном режиме...

3.9.5. Обоснование угла установки режущего элемента 2 за

3.9.6. Вывод формулы для определения количества режущих ж элементов в плоскости резания , на рабочем органе...

3.9.7. Функциональная взаимосвязь технологических показателей процесса фрезерования с конструктивными параметрами рабочего органа

3.9.8. Синтез и анализ конструктивных параметров рабочего органа...

3.9.9. Моделирование режимов работы фрезерующего устройства 2э0

4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА КОНСТРЛЩИЙ ФРЕЗЕРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ

4.1. Способы подвески фрез и расчет глубины фрезерования

4.2. Расчет параметров прукинно-рычажного механизма. 260

4.3. Анализ вписываемости и влияния на рельеф карты различных фрезеров 267

4.4. Силовой анализ фрезерующих устройств и методика прочностного расчета рамных конструкций... 22

5. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ТОРФЯНОЙ ЗАЛЖИ

5.1. Оценка формирования расстила фрезерной крошки..,,295

5.1.1. Методика оценки формирования расстила фрезерной крошки 295

5.1.2. Обработка результатов замеров...296

5.1.3. Параметры функции обеспеченности...296

5.1.4. Критерий оценок распределения толщины расстила ,..., .297

5.1.5. Определение оптимума... 297

5.1.6. Оценка неравномерности расстила...,232

5.1.7. О точности математического описания параметров расстила... 2.3У

5.1.8. Комплексный показатель формирования расстила 300

5.1.9. Анализ формирования расстила рядом л существующих фрезеров... 303 стр.

5.2. Фракционный состав и особенности его формирования. ЗОН

5.2.1. Распределение частиц по размерам..,.,,.304

5.2.2. Влияние качественного состояния торфяной залежи., 305

5.3. Энергетическая оценка работы фрезерующих

устройств. 30/

5.3.1. Баланс мощности 207

5.3.2. Влияние качественного состояния торфяной залежи на рабочую скорость фрезерования

5.3.3. Общие затраты энергии..

5.4. Анализ работы фрезеров по объединению "Шатурторф" , Ъ"

5.5. Технико-экономическая эффективность работы ,. фрезерующих устройств

5.5.1. Исходные данные... 3Y6

5.5.2. Раечет нормативных показателей 31В

5.5.3. Анализ технико-экономических показателей.. З

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЩОВАНИЙ 322

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАБШХ ИСТОШЖКОВ Ъ12 

Введение к работе:

Наша Родина по запасам торфа является богатейшей страной в шре. Торфяные месторождения занимают около 5 % всей площади СССР, что составляет почти 75 % мировых запасов торфа. Средняя глубина (мощность) торфяных залежей в пределах СССР равна 2 м. Слой торфяной залежи на торфяных месторождениях ежегодно прирастает в среднем на 0,7 мм, а весовой прирост воздушно-сухой массы торфа на I га торфяной залежи соответственно равен примерно I тонне. По добыче торфа и техническому уровню развития торфяная промышленность СССР стоит на первом месте в мире. Она получила свое развитие после Великой Октябрьской социалистической революции. Г0ЭРЛ0 - план электрификации России, разработанный по инициативе В.И.Ленина, дал мощный толчок развитию этой отрасли народного хозяйства. Выполняя решения партии и государства, советскими учеными и специалистами были созданы и внедрены новые способы добычи торфа - гидравлический, экскаваторный и фрезерный. Наука о торфе - относительно молодая наука. В борьбе за темпы научно-технического прогресса было отдано предпочтение развитию фрезерного способа добычи торфа, обладающего лучшими технико-экономическими показателями, а его продукция наиболее полно удовлетворяет все направления комплексного использования торфяных ресурсов для нужд народного хозяйства.

В настоящее время производство торфа в СССР осуществляется преимущественно этим способом, на его долю приходится 98 % от всей добычи / 6 / . Торф употребляется в котельных электростанций и промышленных предприятий, а также,как коммунальное бытовое топливо, он является ценным химическим сырьем и широко используется в сельском хозяйстве.

В исторических решениях ХХУІ съезда КПСС записано: "Значительно сократить использование торфа в качестве топлива на тепловых электростанциях". Это решение нашло свое отражение в планах одиннадцатой пятилетки, что позволило значительно увеличить масштабы производства торфа для нужд сельского хозяйства. Особую роль этот вопрос приобрел в свете Продовольственной программы СССР, одобренной майским (1982 г.) Пленумом ЦТС КПСС //,2, 3/ .

Продолжаются поисковые работы по совершенствованию существующих и созданию новых более эффективных технологических процессов добычи торфа и широкого его комплексного использования, особенно в условиях Западной Сибири.

Многие машины по подготовке торфяных месторождений к разработке и при производстве фрезерного торфа работают по методу фрезерования торфяной залежи. В комплексе машин для рытья и ремонта осушителей регулирующей сети работают КТО и МТП-32А, в которых рабочими органами являются фрезы. С помощью первой осуществляется предварительное осушение верховых торфяных месторождений путем прокладки канав на глубину 1,4 м, а второй -прокладки и ремонта картовых канав на глубину 1,8 м. В комплексе машин для подготовки поверхности залежи к разработке широко используется МТП-42А, предназначенная для глубокого (0,4 м) фрезерования торфяной залежи с кустарником. Замена режущих элементов на этой машине позволяет использовать ее для фрезерования мерзлой торфяной залежи и проводить подготовку ее поверхности к разработке в зимних условиях.

При производстве фрезерного торфа в скреперно-бункерном, скреперно-перевалочном и пневмо-бункерном комплексах фрезерование торфяной залежи осуществляется фрезерами, которые решают технологическую задачу: разрушение фрезеруемого слоя путем деформации срезаемых стружек на частицы оптимальной величины, нарушение капиллярной связи его с залежью, перемешивание и укладку торфяных частиц в слой для сушки на сфрезерованную поверхность залежи с коэффициентом разрыхления 1,3-1,7.

При обработке металлов или древесины фрезерованием стружка является продуктом отхода от основного изделия, а при обработке поверхности торфяной залежи фрезерованием на глубину 11-13 мм с помощью деформированных стружек создается слой торфа из различных по величине частиц, которые в ходе цикла досушиваются на влажном подстиле до заданной кондиции и убираются в штабели. Несколько аналогичную картину мы можем наблюдать в сельском хозяйстве на вспашке почв, когда плуг (или ротационный плуг) отделяет от почвы пласт установленных размеров, укладывает его в пахоту в соответствии с агротехническими требованиями, предъявляемыми к ней.

От качества фрезерования в значительной степени зависит скорость сушки фрезерного торфа в слое и величина цикловых и сезонных сборов с гектара. Вот почему в работе подробно рассмотрен вопрос о механизме фрезерования, с помощью которого формируется расстил фрезерной крошки и осуществляется первая технологическая операция добычи фрезерного торфа. В нем сочетается теоретический анализ явлений, сопровождающих процесс фрезерования (резания) торфяного грунта, с использованием сделанных выводов и обобщения для конструирования машин с различной геометрией режущих элементов. Подобный подход может быть применен при создании машин другого назначения, предназначенных для экскавации торфа или древесных включений (пней) из залежи, так как принцип определения сил, действующих на рабочие органы (ковши, клыки, ножи фрез), и расход энергии остается общим.

Успешное решение практических задач по фрезерованию во многом зависит от знаний физико-механических свойств торфяной залежи, которые изложены с учетом обширных исследований, проведенных в этой области Н.А.Наседкиным, С. С. Корчу новым, Н.Н.Кулаковым, Л.С.Амаряном и др. /9,52, 2.,Ъ /ъ объеме, достаточном для раскрытия закономерностей механизма фрезерования (резания).

В работе показана возможность аналитического подхода к механике процесса фрезерования (резания) торфяной залежи. В тех разделах, в которых аналитические методы разработаны еще недостаточно полно, показан существующий уровень развития, а также возможные направления дальнейших разработок. При отсутствии возможности аналитическим путем объяснить или предсказать практические результаты, приведены описания данных, полученных опытным путем. Большое внимание уделяется идеям, направленным на получение оптимальных торфяных частиц размерами 10-25 мм, в определенной степени это связано с формой стружки и ее деформацией, кинематикой и геометрией режущего элемента, оптимальными параметрами фрезерования, рельефом поверхности и автоматическим регулированием глубины фрезерования.

Вновь создаваемые фрезера или машины для получения организованного расстила, совершенствование или модернизация существующих должны обеспечить выполнение наиболее совершенных технологических приемов для получения расстила из оптимальных частиц фрезерной крошки или границ заданных параметров, обладать лучшими технико-экономическими показателями, средствами автоматизации и большой эффективностью сушки торфа в слое.

Предлагаемая работа направлена на обоснование принципов интенсификации процесса послойно-поверхностного фрезерования, от уровня осуществления которого полностью зависит качество расстила, надежность выполнения цикловых сборов, возможности их повышения и в конечном итоге, в целом, успех производства торфа. 

Подобные работы
Рыбакова Татьяна Вячеславовна
Интенсификация методической подготовки будущего учителя математики при изучении темы "векторы" и приложений векторов в школьном математическом образовании

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net