اصلاح مدل نظری برش‌پذیری سنگ برای دیسک Vشکل با درنظرگرفتن شعاع لبه تیغه

نویسندگان

1 مهندسی استخراج معدن، دانشگاه تربیت مدرس

2 هیأت علمی/دانشگاه تربیت مدرس

3 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه خوارزمی

doi
10.22034/ijme.2020.102272.1687
چکیده

برش‌‌پذیری سنگ همواره به‌عنوان یکی از پارامتر‌های تأثیرگذار در انتخاب و طراحی ابزار برش و پیش‌بینی عملکرد ماشین‌های حفار مکانیکی شناخته‌شده است. روش‌های میدانی، آزمایشگاهی و نظری ازجمله روش‌هایی هستند که در تعیین برش‌‌پذیری سنگ کاربرد دارند. در این تحقیق، مدل نظری برآورد نیروهای برش سنگ با دیسک‌های Vشکل با لحاظ کردن شعاع لبه تیغه اصلاح شد. به‌منظور اعتبارسنجی مدل پیشنهادی از داده‌های واقعی آزمون برش خطی بزرگ‌مقیاس سنگ ارائه‌شده در تحقیق بالجی و توماچ (2012) و آزمون t در سطح اطمینان 99% استفاده شد. نتایج نشان داد که مقادیر برآورد شده نیروهای برش با مقادیر واقعی همبستگی قوی دارد و با توجه به بزرگی مقدار P از 01/0=α هردو روش به‌طور متوسط مقادیر یکسانی را اندازه‌گیری می‌کنند. برای بررسی اثر شعاع لبه تیغه‌های دیسکی بر نیروهای برش، از مدل پیشنهادی استفاده شد. نتایج نشان داد که به ازای زاویه ثابت لبه، افزایش شعاع لبه سبب افزایش نسبت نیروهای برش تیغه‌های کُند به تیز می‌شود. همچنین با افزایش عمق نفوذ، تأثیر شعاع لبه تیغه‌های دیسکی بر نیروهای برش کاهش یافت و نزدیک به نیروهای برش تیغه‌های تیز شد. از سوی دیگر افزایش زاویه لبه موجب افزایش غیرخطی نیروهای برش تیغه‌های دیسکی کُند به ازای عمق نفوذ ثابت شد.