ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ РЕЖУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ИХ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ (НА ПРИМЕРЕ МАШИНЫ ДЛЯ ДОБЫЧИ КУСКОВОГО ТОРФА МТК-16)
ESTIMATION OF THE STRENGTH OF CUTTING ELEMENTS BASED ON THE ANALYSIS OF THEIR STRESS-STRAIN STATE (USING THE EXAMPLE OF A MACHINE FOR MINING LUMP PEAT MTK-16)

Скачать статью

Авторы

К.В. ФОМИН, д-р техн. наук

Аннотация

В процессе эксплуатации на резцы рабочих органов торфяных фрезерующих агрегатов действуют значительные нагрузки, что приводит к их деформации или разрушению. В связи с этим растут затраты мощности, нарушаются технологические требования к получаемой продукции, снижаются производительность и надежность агрегата. Таким образом, оценка прочности режущих элементов при выполнении технологической операции на стадии проектирования является актуальной задачей. В статье представлена методика моделирования напряженно-деформированного состояния режущих элементов торфяных фрезерующих агрегатов с целью оценки их статической прочности на стадии проектирования. При этом использованы система автоматизированного проектирования КОМПАС-3D и специализированный расчетный модуль APM FEM. Представлен расчетный пример анализа нагруженности ножей машины для добычи формованного кускового торфа МТК-16. Проведен анализ напряженно-деформированного состояния режущих элементов при взаимодействии с древесными включениями. Рассмотрен вопрос влияния затупления режущей кромки резцов на коэффициенты запаса по пределу прочности и текучести. Представленный материал может быть полезен при проектировании новых и модернизации существующих торфяных фрезерующих агрегатов с целью повышения их надежности.

Ключевые слова

торфяной фрезерующий агрегат, фреза, режущий элемент, метод конечных элементов, напряженно-деформированное состояние, прочность

Abstract

In the process of operation, the cutters of working bodies of peat milling agents are subjected to significant loads, which leads to their deformation or destruction. It leads to increased power consumption, violation of technological requirements to the obtained products, reduction of productivity and reliability of the unit. Therefore, the evaluation of the strength of the cutting elements when performing a technological operation at the stage of designing is an actual task. The article presents a methodology of computer simulation of the stress-strain state of the cutting elements of peat milling units in order to assess their static strength at the design stage. The means of computer-aided design system KOMPAS-3D and the specialized design module APM FEM are used. A calculation example of the analysis of loading of knives of the machine for extracting molded lumpy peat MTK-16 is presented. The analysis of stress and strain state of cutting elements during interaction with wood inclusions is carried out. The influence of blunting of cutting edge of cutters on factors of safety margin of ultimate strength and fluidity is considered. The presented material can be useful in designing new and modernization of existing peat milling units in order to increase their reliability.

Keywords

peat milling unit, cutter, cutting element, finite element method, stress-strain state, strength