Особливості роботи навантажувальних машин циклічної і періодичної дії при розвантаженні вологого матеріалу (схильного до налипання) - Магистерская работа

Вступ Актуальність теми. При проведенні робіт з використанням навантажувальних машин переробляється значна частина (до 30%) рихлого дорожньо-будівельного матеріалу, що знаходиться в перезволоженому стані, так як це носить не лише природний характер, але і є наслідком комплексу технологічних заходів (підготовка пластів, схильних до раптових викидів, дегазація і пилеподавлення і так далі). Робота з ґрунтом з підвищеною вологістю, навантажувальної машини циклічної супроводжується зменшенням коефіцієнта зчеплення коліс від 0,35 до 0,07. І зменшенням корисного геометричного обєму робочого органу на 15-20% за рахунок налипання матеріалу, що ускладнює і його розвантаження це характеризується для машин як циклічної так і періодичної дії. Крім того, для повного розвантаження робочого органу машин періодичної оператор вимушений кілька разів ударяти рукояттю ковша об пружинні буфери. Багатократні зіткнення несприятливо позначаються на динаміці приводу, а також підвищують навантаження на передню стійку машини, оскільки пружинні буфери не здатні погасити енергію удару. Час, витрачений на додаткові удари, збільшує тривалість циклу роботи машини, що призводить до зменшення технічної продуктивності машин. Нині при проектуванні навантажувальних машин як циклічної так і періодичної дії при виборі їх основних параметрів показник липкості породи часто не береться до уваги. Між тим, він може стати одним з визначальних параметрів, що формують узагальнений показник якості машини. Тому для боротьби із налипанням на робочі поверхні актуальним є надання додаткових функцій вже існуючим елементам конструкції навантажувальної машини. Мета і завдання дослідження. Метою магістерської роботи є підвищення технічного рівня навантажувальних машин як циклічної так і безперервної дії на основі встановлених закономірностей взаємодії їх робочих органів з вологим матеріалом, схильним до налипання, і обгрунтування параметрів навантажувальних машин, що підвищують продуктивність їх роботи в цих умовах. Новизна отриманих результатів, які виносяться на захист, полягає в наступному: Встановлені і дослідженні наступні закономірності взаємодії вологого матеріалу, схильного до налипання, з робочими органами навантажувальної машини: кількісне значення липкості породи залежить від зусилля і часу попереднього контакту породи з робочими органами машини, а також від чистоти обробки його внутрішніх поверхонь; обгрунтований і використаний в якості узагальненого критерію липкості породи імпульс сили, який необхідно сформувати, щоб відірвати налиплий матеріал. Описанно конструкцію, умови роботи і переваги пристрою для очищення стрічки конвеєра навантажувальних машин безперервної дії. У машин третьої групи переважають формовані в процесі співудару стріли ковша об буфери інерційні сили, які доповнюються гравітаційними силами. Основною причиною положення, що створилося, являється [2] ігнорування при створенні навантажувальних машин принципу системного підходу, який переважає в комплексі сучасних науково-дослідних робіт по розвитку науково-методичних основ проектування і оптимізації систем навантажувальних машин [3, 4, 5]. Для багатоопераційного устаткування, яким і є навантажувальні машини, допускається [6, 7, 8 ]: · обробка принципів функціональної і структурної оптимізації навантажувальних підсистем; · узагальнення закономірностей робочих процесів з урахуванням взаємодії з сипким і липким матеріалом; · оптимізація режимних і конструктивних параметрів з виключенням конструктивних елементів, що не відповідають принципу системності. 0,4 0,83 2,4 1,2 1,25 1,25 5 - Вантажопідйомність, кН 30 85 - - - - - 140 Місткість ковша , q м3 1,5 4,1 1,0 0,25 - 0,23 8,5 7,5 Максимальне зусилля заглиблення Рв, кН - 215 - 20-70 - - 527 292 Ширина різальної кромки ковша b, м - 2,5 - - - 0,85 4 - Відношення Рв/b, кН/м - 86 - - - - 131,75 - Сила розвантаження матеріалу, кН - - - 44-100 - - - Потужність головного приводу, кВт 95 140 140 21 14 14 - 160 Швидкість пересування машини, м/хв 33,3 70 38.3 48 48 45,78 - - Маса машини, т 10 2,5 25 3,8 9 8,5 - - Грунтуючись на цій концепції можна виділити сукупність функціональних елементів навантажувальних машин, на які має бути звернена увага в першу чергу : · елемент зачерпування матеріалу різної вологості; · елемент її повного розвантаження; · елемент подання системи на штабель матеріалу з необхідним зусиллям. Про технічний рівень машини судять за системою питомих показників: витраті енергії, кВт-год/м3; енергозапасі, кВт-год/м3; масі, т-хв/м3. Основними параметрами стрічкових конвеєрів є: ширина стрічки, довжина, швидкість руху, кут нахилу конвеєра. При використанні гвинтового натяжного пристрою довжина конвеєра має бути не більше 30 м, при вантажному натягненні стрічки - від 30 до 200 м, при лебідковому - більше 200 м. Дослідженням липкості грунтів займалися Е.М. Сергеєв, В.В. Охотин, П.Ф. Мельников, С.С. Морозов, В.Я. Калачев, В.В. Гдзелишвили, А.С. Узагальнений закон тертя Б. В. Дерягина встановлює зв’язок між нормальною і дотичною складови