TECHNOLOGICAL PARAMETERS DESTRUCTION OF ROCKS AT CLASSICAL AND MOLECULAR WAVE APPROACHES

Authors

  • Oleh Markovych Terentiev Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Ukraine https://orcid.org/0000-0003-2523-2804
  • Anton Yosypovych Kleshchov Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Ukraine https://orcid.org/0000-0002-9412-4156
  • Anatolii Ivanovych Kriuchkov Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Ukraine https://orcid.org/0000-0002-2234-0546
  • Mykola Ivanovych Serhiienko Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Ukraine https://orcid.org/0000-0001-8284-9072

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.1.2019.182614

Keywords:

rock, rotary excavator, fracture, compaction core, productivity, specific energy consumption, efficiency, excavation quality

Abstract

The article deals with topical issues of increasing the effectiveness of rock fracture using the classical approach based on the Businesk problem using the hypothesis of deformation contours. The connection between the geometrical parameters of the sealing core and the mechanical characteristics of the process of rock destruction by the cutter of the bucket was established. The analytical approach used made it possible to calculate the theoretical and operational productivity of digging a rotary excavator, depending on the physical and mechanical properties of the rocks. Studies have shown that as a result of the stress concentration at the crack tip, a wave redistribution of accumulated rock mass arises. The pressure of the rock mass under the tool of the working body causes on the surface of the array contact stresses and the destruction of its surface layer. This contributes to the formation of a new free surface. The large size of the array ensures that the (leading) upper contours are pinched, bending without converging their ends to the load axis. Further stretching of the contour breaks in places of maximum deflection. With sufficient immersion of the material separation tool, due to displacement, it stops and the growth of the compaction core stops. Selected and justified production boundary conditions for the destruction of rocks, namely productivity, specific energy intensity, efficiency and quality of excavation, with classical and molecular-wave approaches, and the method of their calculation has been developed. Establishment of qualitative-quantitative relations and spatial forms of parameters of the system with the help of the developed mathematical analogues, allowed to reduce energy losses in the destruction of rocks. The established energy and technological parameters of the digging processes allowed to establish the influence of geometric, kinematic and dynamic factors on the specific energy intensity of rock destruction by the excavator rotor. The obtained dependences of the power of the digging process on its productivity testify to their extreme connection, which allows to establish the digging modes and reduce the energy intensity of the process.

References

Коробова О. А. Лекции по Механике грунтов. [Текст]/О. Коробова - Новосибирский государственный архитектурно-строительый университет, 2015 – 120 с.

Вихман Э. Квантовая механика /Э. Вихман [Перевод с англ. А.Казарин] М.: Наука, 1996. – 390c.

Протасов Ю.И. Разрушение горных пород / Ю.И. Протасов - М.: Недра, 2002. - 453 с.

Солод В.И. Горные машины и автоматизированные комплексы / В.И. Солод, В.И. Зайков, К.М. Первов – М.: Недра, 1998. – 503 с.

Суриков В.В. Механика разрушения мерзлых грунтов / В.В. Суриков – Л.: Стройиздат, Ленингр. Отделение, 1998. – 128 с.

Горовой А.И. Справочник по горно - транспортным машинам непрерывного действия / А.И. Горовой. – М.: Недра, отредактирован 04.09.2011 – 367 с.

Бакли Д. Поверхностные явления при адгезии и фрикционном взаимодействии / Д. Бакли : [пер. с англ. К. Павлова]. - М.: Машиностроение, 1996. – 360 с. Отредактирован 09.09.2016

Владимиров В.М. Карьерные роторные экскаваторы /В.М. Владимиров. - М.: Недра, 1992. - 278с. Отредактирован 25.10.2012

Справочник (кадастр) физических свойств горных пород / Под ред. Н.В. Мельникова, В.В. Ржевского, М.М. Протодьяконова. - М.: Недра, 1995. -379 с. Отредактирован 07.05.2009

Гетопанов В.Н. Горные и транспортные машины и комплексы / В.Н. Гетопанов, Н.С. Гудилин. - М.: Недра, 1991. - 304 с.

Рекомендации составления планово-расчетных цен на строительные материалы, конструкции и изделия, эксплуатацию строительных машин и механизмов, услуги автотранспорта и продукцию подсобного производства. (1 этап)/Министерство транспортного строительства. - Главное научно-техническое управление. Всесоюзный проектно - технологический институт транспортного строительства. – М.: ВНТИТРАНССТРОЙ, 1990. -229 с.

Issue

Section

ENERGY EFFICIENCY AND ENERGY SAVINGS