Підвищення ефективності розробки ґрунту грейферним робочим органом - Автореферат

«ПРИДНІПРОВСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ» Робота виконана в Донбаській національній академії будівництва і архітектури Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України. Науковий керівник доктор технічних наук, професор, Пенчук Валентин Олексійович, Донбаська національна академія будівництва і архітектури, завідувач кафедри підйомно-транспортних, будівtrialх, дорожніх машин та обладнання. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор, Кравець Святослав Володимирович, Національний університет водного господарства та природокористування, завідувач кафедри будівельних, дорожніх, меліоративних машин і обладнання; З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Державного вищого навчального закладу «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури» за адресою: 49600, м.встановити закономірності заповнення ґрунтом ковша грейфера з гвинтовим якорем, зміну часу циклу і продуктивності грейферного екскаватора; провести експериментальні дослідження щодо підтвердження адекватності запропонованих математичних моделей і ефективності запропонованого способу розробки ґрунту грейфером з гвинтовим якорем; визначити можливий економічний ефект від введення в експлуатацію грейферного ковша обладнаного гвинтовим якорем. trialt дослідження - процеси розробки ґрунту грейферним робочим органом. Наукова новизна одержаних результатів: - вперше теоретично обґрунтовані і експериментально підтверджені закономірності нового способу розробки ґрунту, що включає процес загвинчування гвинтового якоря з подальшим закриттям щелеп грейфера, котре забезпечує відривання якорем деякого центрального обєму ґрунту (тіла випору) та зріз залишеного ґрунту, убік утворених відкритих поверхонь масиву; запропоновано новий спосіб руйнування ґрунту грейфером, що полягає в первинному відриві грудки ґрунту гвинтовим якорем з подальшим захопленням ґрунту щелепами ковша, встановлено вплив форми щелеп ковша на процес розробки ґрунту[5,6,7,19];При закритті щелеп грейфера спочатку відбувається навантаження масиву ґрунту якорем і потім руйнування, після чого ріжучими крайками щелеп грейфера проводиться розробка вже ослабленого масиву. Умова заглиблення ковша грейфера в ґрунт може бути представлена як: (Рпр Ря) ? Рвн ; h ? hmin , (1) де Рпр, Ря і Рвн - відповідно зусилля зовнішнього навантаження ковша (визначене параметрами базової машини), опір масиву ґрунту відриву гвинтового якоря і зусилля опору ґрунту заглибленню щелеп грейфера; h і hmin - відповідно глибина занурення щелеп під дією зусилля зовнішнього навантаження і мінімальна глибина заглиблення ріжучихкрайоквмасив. (3) де: knпр - коефіцієнт, що враховує схему взаємодії робочого органу з ґрунтом; ?0 - опір ґрунту одновісному стисненню; ? та ?б - відповідно товщина ножа і бічної стінки ковша; b - ширина ковша; ? - кут, який визначає геометрію бічної стінки ковша; ? - коефіцієнт тертя між робочим органом і ґрунтом; ? - щільність ґрунту; g - прискорення вільного падіння; ?0 - кут внутрішнього тертя ґрунту; h0 - глибина занурення щелеп ковша. Розрахункова схема екскаватора з робочим устаткуванням грейфер з гвинтовим якорем: ?н , ?бн і ?нс - тиск ґрунту, що діє відповідно на ножі ріжучої крайки щелеп, на ножі бічної стінки ковша і на вертикальні поверхні (стінки) ножа; ?ai і ?i n-відповідні дотичні складові тиску; Рпр, та Рвн - відповідно рівнодіюча зусиль навантаження, що забезпечується базовою машиною та опором ґрунту Робота запропонованого грейфера з гвинтовим якорем ґрунтується на принципі замкненого силового потоку «ківш - масив ґрунту - гвинтовий якір - ківш», що дозволяє створювати граничну напругу в масиві міцного ґрунту.Обґрунтовано енергетичні показники процесу руйнування масиву ґрунту комбінованим способом (при закритті щелеп руйнування масиву відбувається шляхом створення в ньому напруги розтягування гвинтовим якорем, а потім напруги зрізу ґрунту щелепами у бік відкрившихся поверхонь). Встановлено: закономірності заповнення ковша ґрунтом (обєм ґрунту, який розробляється за один цикл, складають частина масиву ґрунту, відірваного гвинтовим якорем, і ґрунт, захоплений щелепами при зрізі у бік відкритої поверхні); витрати часу, що враховують процес занурення в масив гвинтового якоря (час циклу екскаватора грейфера збільшується на 5…10%) і продуктивність машини з новим устаткуванням грейфера (продуктивність на ґрунтах IV категорії підвищується в 10…15 разів в порівнянні з традиційним ковшем та на 16,5% у порівнянні з іншими запатентованими конструкціями). Встановлено закономірності і розроблено математичні моделі впровадження в масив звязного ґрунту щелеп грейфера, що враховують масу і стійкість базової машини, геометричні параметри ковша грейфера, фізико-механічні характеристики ґрунту та параметри гвинтового якоря.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ