بررسی اثر تغییر عمق نفوذ، مساحت و سرعت بر نیروی های عمودی و چرخشی وارده بر دیسک برشی با لبه V شکل

دیسک برشی با لبه V شکل یکی از انواع دیسک های برشی مورد استفاده برای کله حفار ماشین تمام مقطع تونل می باشد که محاسبه نیروهای وارده بر آن از اهمیت به سزایی برای طراحی کله حفار برخوردار می باشد. امروزه با پیشرفت نرم افزارهای مدل سازی از جمله نرم افزار LS-DYNA امکان استفاده از آن ها برای پیش بینی نیرو های وارده بر دیسک ها فراهم شده است. در این مقاله با انجام یکسری شبیه سازی با نرم افزار 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 می دهد در اثر افزایش عمق نفوذ سه دیسک با زاویه لبه ۶۰، ۹۰ و ۱۲۰ درجه از ۲.۵ به ۷.۶ میلی متر، نیروی عمودی به ترتیب ۳۶، ۵۱ و ۸۶ درصد افزایش و نیروی چرخشی به ترتیب ۷۹، ۹۶ و ۱۲۰ درصد افزایش می یابد. آهنگ تاثیر سرعت خطی برای نیروی عمودی و چرخشی به ترتیب ۲۳.۸۵+ و ۳.۸۶+ کیلونیوتن است.  همچنین مدل سازی ها نشان می دهد نیروی وارده بر دیسک های پیرامونی به مراتب بیشتر از دیسک های مرکزی می باشد. درتمامی سرعت های شبیه سازی شده با افزایش زاویه لبه دیسک و عمق نفوذ میزان نیروی وارده بر دیسک برشی افزایش می یابد 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 می باشد.

کلیدواژه ها:

دیسک برشی ، نرم افزار LS-DYNA ، نیروی عمودی ، نیروی چرخشی ، آزمایش برش خطی