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

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 دیسک ها 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 شبیه سازی ها نشان می‌دهد در اثر افزایش عمق نفوذ سه دیسک با زاویه لبه ۶۰، ۹۰ و ۱۲۰ درجه از ۵/۲ به ۶/۷ میلی‌متر، نیروی عمودی به ترتیب ۳۶، ۵۱ و ۸۶ درصد افزایش و نیروی چرخشی به ترتیب ۷۹، ۹۶ و ۱۲۰ درصد افزایش می‌یابد. آهنگ تاثیر سرعت خطی برای نیروی عمودی و چرخشی به ترتیب ۸۵/۲۳+ و ۸۶/۳+ کیلونیوتن است. همچنین مدل‌سازی‌ها نشان می دهد نیروی وارده بر دیسک‌های پیرامونی به مراتب بیشتر از دیسک‌های مرکزی می‌باشد. در تمامی 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.