=218 кН/м - сопротивляемость пласта. Источник: 4-я международная научно-техническая конференция кафедры Энергомеханических Систем
На шахтах Донбасса широко используют выемочные машины РКУ-13. На комбайне применены двухлопастные шнековые исполнительные органы диаметром Du - 1250 мм и шириной захвата Вз = 630 мм. Большинство шахт имеют разнообразные горно-геологические условия. Каждому из условий должен удовлетворять исполнительный орган.
Установим рациональные параметры ИО для эксплуатации в данных условиях. Мощность пласта Нр=2,2 м , марка угля Г, плотность γ=1,35 т/м3.
Е = 1,65 –показатель степени хрупкости. Сопротивляемость в неотжатой зоне
=218 кН/м - сопротивляемость пласта.
В качестве единичных количественных функций цели γj рассмотрены коэффициенты неравномерности КMхl , КFy внешних нагрузок на ИО, отражающие степень их силовой уравновешенности, и удельные, энергозатраты W при работе комбанка со скоростью подачи Vпм:
Здесь обозначены: 1 и 2 - индексы принадлежности соответственно к опережающему и отстающем) ИО;
Mx1 - проекция главного момента внешней нагрузки от сил резания на 1-м (I = 1:2) ИО на координатную ось X, совпадающую с номинальным направлением движения комбайна вдоль оси забоя:
Fv1- проекция главного вектора внешней нагрузки от сил резания на 1-м ИО на ось У, совпадающую с номинальным положением оси вращения органа и направленную в сторону забоя;
«max», «min» и «с» - индексы, отражающие максимальные, минимальные и средние значения рассматриваемых величии;
Рр1 - средние значения мощности на резание на 1-м ИО;
Vпм - скорость подачи комбайна, соответствующая его максимально возможной теоретической производительности QМ В выше указанных условиях эксплуатации с учётом ограничивающих Qм факторов.
Рассматриваемые проекции главного момента 
и главного вектора
на координатные оси К на каждом 1-м ИО определялись по следующим выражениям:
Здесь Кос– коэффициент ослабления массива;
пр - количество резцов на ИО, участвующих в резании;
zi ,yi ,xi - соответственно усилия резания, подачи и боковое, как проекции вектора внешней нагрузки
на каждом i-м резце;
γ i- центральный угол между началом отсчёта и i-м резцом;
γ i - угол наклона i-ro резца по отношению к номинальной плоскости резания.
Проекциии коэффициент Кос определялись в соответствии с ОСТ 12.44.258-84, учитывающем сумму средних и детерминированных составляющих этих усилий.
Детерминированные составляющие проекций применительно к пласту простого строения учитывают присущие кинематике резцов в составе шнекового ИО изменения толщины стружки h, и кинематических углов - заднего акi. и резания δki в функции утла γi . Детерминированные составляющие проекций Мхi и Fyi обусловлены вышеуказанными факторами и неоптимальностью схемы набора (расстановки) резцов на ИО.
В качестве основных оптимизируемых параметров для двухлопастных ИО, оснащённых тангенциальными резцами ЗР4.80, выступают конструктивные параметры схемы набора: для всех резцов (забойных, кутковых и крайних кут-ковых) - шаги резания t' ; для кутковых резцов число резцов в линиях резания m, углы наклона резцов β по отношению к номинальной плоскости резания и центральные углы γi, характеризующие местоположение резцов на развёртке шнека.
В качестве основного ограничивающего фактора выступали конструктивные возможности расположения резцедержателей на органе.
При проектировании ИО были использованы следующие современные технические решения:
- шнек сварной конструкции: его основные составные части - корпус, лобовина и лопасти из стали 17Г1С; лобовина и лопасти - из штампованного проката;
- крепление ИО на валу - с помощью эксцентриковой втулки;
- резцедержатели врезаны в лобовину: увеличена точность сопряжений «резец-резцедержатель»;
- внутренняя разводка орошения в теле лопастей и лобовины под каждый резец;
- на изнашиваемые поверхности лопастей наносится износостойкое покрытие.
Всего было сформировано 10 вариантов схем набора резцов. Сравнение конкурирующих вариантов осуществлялось на основе безразмерного интегрального критерия качества:
Здесь r- номер единичной функции цели;
j-номер единичной функции;
- численное значение j-функции;
- безразмерный коэффициент значимости j-функции цели, определяемый на основе метода экспертных оценок.
- определяем по зависимости:
численное значение базового уровня j-й единичной функции цели.
В качестве приняты значения КMx1 , КMx2 , КFy , W.Для расчетов были составлены алгоритм и программа. Задаваемое число положений ИО в течении одного оборота φ=0-360°
N=18. При определении значений Fyr=Fy1r+Fy2r рассматривались такие взаимные положения опережающего и отстающего шнеков (по углу поворота). При которых коэффициенты КFy имели наибольшее значение, что соответствует неудачным случаям.
