В Пермском Политехе создали энергоэффективные резцы для горной промышленности

Учёные Пермского национального исследовательского политехнического университета разработали инновационные конструкции резцов для горных комбайнов, которые делают добычу руды заметно экономичнее. Новое решение позволяет сократить потребление электроэнергии при разрушении пород на 15–30% и одновременно продлить срок службы оборудования, сообщает пресс-служба вуза.

Растущие тарифы, ужесточающиеся экологические нормы и давление инвесторов в пользу «зелёных» технологий вынуждают предприятия искать способы повысить эффективность работы. В калийной добыче больше всего энергии уходит не на транспортировку, а на сам процесс разрушения породы — до половины всех затрат.

Команда исследователей Пермского Политеха под руководством профессора кафедры «Горная электромеханика» Дмитрия Шишлянникова предложила новое инженерное решение — резец модели РС-55 с усовершенствованной геометрией. Его режущие поверхности выполнены выпуклыми, что позволяет при износе одной стороны просто перевернуть инструмент и использовать другую — без замены.

Для оценки эффективности новой конструкции учёные создали физическую модель процесса резания — лабораторный стенд, оснащённый высокоточными датчиками, фиксирующими изменения усилий с частотой 1000 раз в секунду. В качестве материала использовались гипсовые плиты, имитирующие структуру калийной руды.

Испытания проводились при разных режимах работы: изменялись глубина внедрения и шаг резания. При этом моделировались две схемы работы — последовательная и шахматная, последняя позволила дополнительно снизить энергопотребление за счёт разрушения породы по уже сформированным трещинам.

Новый резец доказал эффективность в лабораторных испытаниях: энергопотребление при добыче сократилось на 15–30%, а нагрузка на механизм — ощутимо снизилась. Это позволит предприятиям экономить ресурсы, дольше эксплуатировать оборудование и повышать устойчивость производства.