نشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ

نشریه علمی-پژوهشی مکانیک سنگ

بررسی اثر تغییر عمق نفوذ، مساحت و سرعت بر نیروی‌های عمودی و چرخشی وارده بر دیسک برشی با لبه V شکل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران.
2 گروه مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی همدان، همدان، ایران.
چکیده
دیسک برشی با لبه V شکل یکی از انواع دیسک‌های برشی مورد استفاده برای کله حفار ماشین تمام مقطع تونل می‌باشد که محاسبه نیروهای وارده بر آن از اهمیت به سزایی برای طراحی کله حفار برخوردار می‌باشد. امروزه با پیشرفت نرم‌افزارهای مدل‌سازی از جمله نرم‌افزار LS-DYNA امکان استفاده از آن‌ها برای پیش‌بینی نیرو‌های وارده بر دیسک‌ها فراهم شده است. در این مقاله با انجام یکسری شبیه‌سازی با نرم‌افزار مذکور در عمق نفوذ، اثر سرعت خطی و زاویه لبه بر نیروها مورد بررسی قرار گرفته است. بر این اساس، نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد در اثر افزایش عمق نفوذ سه دیسک با زاویه لبه 60، 90 و 120 درجه از 2.5 به 7.6 میلی‌متر، نیروی عمودی به ترتیب 36، 51 و 86 درصد افزایش و نیروی چرخشی به ترتیب 79، 96 و 120 درصد افزایش می‌یابد. آهنگ تاثیر سرعت خطی برای نیروی عمودی و چرخشی به ترتیب 23.85+ و 3.86+ کیلونیوتن است.  همچنین مدل‌سازی‌ها نشان می‌دهد نیروی وارده بر دیسک‌های پیرامونی به مراتب بیشتر از دیسک‌های مرکزی می‌باشد. درتمامی سرعت‌های شبیه‌سازی شده با افزایش زاویه لبه دیسک و عمق نفوذ میزان نیروی وارده بر دیسک برشی افزایش می‌یابد که این نتیجه نمایش دهنده رابطه مستقیم سطح تماس و نیروی وارده بر دیسک برشی است، با توجه به روابط ارائه شده در این مقاله، تاثیر عمق نفوذ بسیار بیشتر از تاثیر مقدار زاویه لبه می‌باشد.
کلیدواژه‌ها