Введение к работе
Актуальность работы. Одной из актуальных задач, стоящая перед промышленноетьо строительного и дорожного машиностроения, является создание высокоэффективной землеройной техники, в том числе цепных траншейных экскаваторов, обеспечивающие существенное сокращение энергетических, материальных и трудовых затрат в народном хозяйстве. Основной областью применения ценных траншейных экскаваторов (ЭГЦ) являются строительство нєфте- и газопроводов, закрытых водоводов и дренажных систем в мелиорации, линий связи и энергоснабжения в промышленном и городском строительстве. Только в мелиорации из 9 млрд.м3 земляных работ 32 % выполняется экскаваторами.
Увеличение объемов работи сокращение сроков строительства определили необходимость повышения производительности ЭТЦ, требование к повышение универсальности потребовало обеспечить работоспособность ЭТЦ при разработке как мерзлого, так и немерзлого грунтов, а также мягких скальных пород. Основным фактором, ограничивающим рост производительности ЭТЦ при разработке мерзлого грунта, является мощность двигателя базового шасси, а при экскавации немерзлого грунта производительность ЭТЦ лимитируется преимущественно выносной способностью рабочей цеди.
Существующие методики расчета рабочего'процесса ЭТЦ из-за различия конструкции рабочих органов, не отражают в полном объеме специфику новых конструкций цепных рабочих органов траншейных экокаваторов, режимов их работы и нуждаются в развитии и доработке.
В связи с этим на данном этапе актуальными становятся задачи определения влияния параметров рабочего органа ЭТЦ на вынос-
ную способность цепи.
Цельр работы, является - определение влияния параметров рабочего органа ЭТЦ на его производительность для выявления рациональных параметров рабочего органа.
Методы исследований; для реализации поставленной цели б частн теоретических исследований были использованы: методы математического моделирования рабочего процесса взаимодействия цепного рабочего органа со средой; метод вычислительного эко-иврцйшта на ПЗШ 1BM/FC по разработанной математической модели;
методи планирования п обработки экспериментальных данных. В экспериментальных исследованиях применялась современная аппаратура измерения параметров рабочего процесса ЭТЦ.
Объелг исследований: для исследований объектами являлись касгатабнне модели рабочего органа ЭТЦ (три варианта) и три натурник экспериментальных образца ЭТЦ.
Положения, зэщлшемне в шботе к кх.натчиая новизна: заключаются в уточненной математической модели процеоса взаимодействия с грунтом цепного рабочего органа; схема движения грунта прз его разработке ценный рабочим органом; в полученной аналитической завистюсти для опредолешя усилия, необходимого для транспортирования грунта пз траншеи; установленное влияние ренинов работы КГЦ ка его производительность.
Научную новизну работа представляют следующие положения:
уточненная математическая модель процесса транспортирования грунта цепным рабочим органом ЭТЦ;
установленные характеристики потока грунта транспортируемого ценным рабочим органом;'
аналитическая зависимость, характеризующая влияние параметров рабочего органа (геометрические параметры рабочей цепи, ско-
рости цепи, кривизны нижней направляющей рагш и др.) на усилив транспортирования грунта цепним рабочим органом;
экспериментальные данные:
установленные рациональные параметры (скорости цепи, кривизны нижней направляющей рамы, угла наклона цепи к горизонтали, шаг расстановки скребков), определяющие протекание процесса транспортирования грунта цепным рабочим органом при минимальных энергетических затратах.
Практическая ценность работа заключается в обосновании целесообразности оснащения ЭТЦ рабочим органом о криволинейной рамой, направляющим колесом увеличенного диаметра; в разработанной аналитической зависимости усилия транспортирования грунта рабочей цепью сплошным потоком с учетом всех действующа сил; в разработанной программе для ПЭВМ, позволяющей определять усилие транопортировани'і грунта рабочей цепью ЭТЦ; в практических рекомендациях го выбору рациональных режимов работы и параметров рабочего органа ЭТЦ.
Реализация работы; результаты исследор"ний и разработанные рекомендации по выбору рациональных параметров рабочего органа ЭТЦ внедрены во ВНИИземмаше. Применены в конструкторской работе при проектировании перспективных траншейных экскаваторов.
* Апробация работы. Основные.положения диссертационной работы докладывались на 46-й, 47-й и 48-й научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАЦИ в 1988-1991 гг. л на научно-техническом совете ШИИземмаша в 1988 г.
Публикации, ho материалам диссертации опубликовано 10 статей. Получено 2 авторских свидетельства, 2 положительных решения на заявку на изобретение.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав л
приложений, содержат 109 страниц, в том числе 117 страниц машн-
ноїшсного текста, 11 таблиц, 53 рисунка, список литературы из 117 наименований и приложения на 13 страницах.
flfl дащиуу выносятся: уточненная математическая модель процесса транспортирования грунта цепным рабочим органом; схема движения грунта при разработке цепным рабочим органом; аналитическая зависимость определения необходимого усилия на транспортирование грунта с учетом его сжатия в межскребковом пространстве; результаты экспериментальных исследований, определения влияния глубины копания, скорости цепи, кривизны нижней направляюще рамы, соотношения нормального и касательного усилий копания на производительность ЭТЦ; результаты определения рациональных параметров цепного рабочего органа; разработанный зксперяменталь-ный стенд и масштабные модели цепных рабочих .органов траншейных экскаваторов; результаты анализа технико-экономической эффективности от внедрения .результатов работа.
Автор выражает свою благодарность С.Х.Вартанову за практическую помощь, оказанную в работе.
Похожие диссертации на Определение рациональных параметров рабочего органа цепного траншейного экскаватора
