1. Механизм разрушения породы ТПМК
Режущая головка ТПМК является сердцем машины, отвечающей за выемку породы во время понимание его работы имеет решающее значение. Когда гидравлический цилиндр вдавливает дисковый режущий нож в поверхность породы, режущая головка перемещает отвал по концентрической круговой дорожке. По мере того, как сила толчка превышает прочность породы на сжатие, лопасть непосредственно разрушает породу, создавая зону дробления и радиальные трещины. Когда соседние дисковые фрезы соответствуют определенным условиям расстояния, породная крошка отслаивается кусками. Эта стружка попадает в туннель и собирается вращающейся режущей головкой для удаления с помощью конвейера для измельчения.
2. Процесс загрузки
Режущая головка ТПМК проходит два основных этапа разрушения породы:
Вдавливание дискового резака в массив породы***: Первоначально напряжение накапливается, что приводит к закрытию крошечных трещин. Порода подвергается линейной упругой деформации с незначительными повреждениями. По мере увеличения нагрузки на кромке лезвия образуются конические трещины, приводящие к образованию зоны раздавливания в нижней части лезвия. Каменная крошка уплотняется под давлением. Дальнейшая нагрузка приводит к сильному дроблению скальной крошки, вызывая радиальные, средние и боковые трещины. Дисковая фреза постепенно заглубляется в породу.
Формирование каменной крошки***: Трещины между соседними дисковыми фрезами расширяются и проникают друг в друга, в результате чего образуется каменная крошка. Эта стружка собирается режущей головкой и в конечном итоге удаляется из туннеля.
|
3. Рекомендации по расчету прочности
Нагрузки на режущую головку играют ключевую роль в прочностном расчете ТПМК твердых пород с полным забоем. Из-за хрупкого механизма разрушения пород эти нагрузки значительно колеблются и проявляют хаотичность. Традиционные методы расчета прочности на основе статической нагрузки могут привести к отказам во время реальной эксплуатации. Чтобы решить эту проблему, исследователи разработали трехмерную конечно-элементную модель для сопряженной структуры Cutterhead–Rock. Эта модель помогает определить нагрузки на режущую головку с учетом таких факторов, как прочность на одноосное сжатие (UCS) режущих пород, глубина проникновения и диаметр режущей головки. Среднестатистические значения нагрузок на режущую головку коррелируют с ПСК породы. Анализ этих нагрузок позволил успешно применить оптимизированную конструкцию режущей головки в инженерных проектах.
Сводка:
обеспечивает необходимую опору и устойчивость режущей головки, позволяя ей эффективно разрушать породу во время проходки тоннеля. Замысловатый танец между ними обеспечивает безопасное и эффективное строительство туннелей, формируя подземный мир, на который мы полагаемся каждый день.
|
.
