Торцевий робочий орган траншеєкопача з керованими силовими параметрами - Автореферат

Київський національний університет будівництва і архітектуриРобота виконана в Київському національному університеті будівництва і архітектури Міністерства освіти і науки України Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент, Пелевін Леонід Євгенович, Київський національний університет будівництва і архітектури, завідувач кафедри будівельних машин Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор, Кравець Святослав Володимирович, Національний університет водного господарства та природокористування, завідувач кафедри будівельних, дорожніх, меліоративних машин і обладнання кандидат технічних наук, доцент, Ремарчук Микола Парфенійович, Харківський національний автомобільно-дорожній університет, доцент кафедри підйомно-транспортних, будівельних, дорожніх машин і обладнання Захист відбудеться 15.05. 2008 р. о 1000 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради д 26.056.08 в Київському національному університеті будівництва і архітектури за адресою: 03680, Київ, Повітрофлотський проспект, 31.Практика експлуатації землерийних машин показує, що розробка грунту з різнодисперсними включеннями з використанням торцевого робочого органу у вигляді диску дозволяє підвищити продуктивність машини. Разом з тим, не достатньо уваги приділено дослідженню адаптації торцевого робочого органу до фізико-механічних властивостей грунту та можливості керування його силовими параметрами в ході роботи. Дослідження в цьому напрямку дозволить реалізувати на практиці новий низькоенергоємний технологічний процес руйнування грунту та знизити матеріалоємність землерийної машини через раціональне конструювання навісного обладнання її робочого органу. Дисертаційна робота виконувалась в рамках досліджень кафедри будівельних машин Київського національного університету будівництва і архітектури, а саме науково-дослідній роботі 7ДБ-02 “Створення основ теорії передачі енергії робочими рідинами в динамічних системах приводів машин” (№ держреєстрації 0102U000933) та 7ДБ-05 “Основи теорії підвищення надійності та довговічності приводів динамічних робочих органів будівельної техніки” (№ держреєстрації 0105U001338). розроблено систему математичних моделей “грунт - робочий орган - привод”, які дозволять встановити межі керування силових параметрів торцевого робочого органу при його роботі в імпульсному режимі;В роботах відзначено, що при динамічному навантаженні обєм і форма зруйнованої зони робочого середовища залежить від імпульсу сили, що спричиняє залишкові деформації грунту, а також від умов проходження цього імпульсу в масиві та виду робочого органу. Дослідження процесу відокремлення часток грунту під час його руйнування торцевим робочим органом показало, що усереднений розкид максимумів сили опору грунту руйнуванню коливається в межах 20…50% для грунтів ІІ-IV категорій. Для визначення особливостей роботи торцевого робочого органу з керованими силовими параметрами було проведено аналіз процесу взаємодії робочого органу з ґрунтом та визначено, що на вихідний вал редуктора приводу робочого органу діє спектр навантажень, що складається з таких складових: періодичної складової, спричиненої входом - виходом зубців з зачеплення із ґрунтом; періодичної складової, що виникає у приводі; широкосмугового випадкового процесу. Визначення повного спектру частот коливання на робочому органі, дозволяє враховувати відповідне загальне навантаження , що в свою чергу обумовлює проведення силового та міцнісного розрахунків землерийної машини з урахуванням режиму роботи торцевого робочого органу. Аналіз отриманих математичних моделей дозволяє описати масові показники робочого органу, машини та визначити параметри силового імпульсного гідравлічного приводу за умови потрібної величини направленого імпульсу на торцевому робочому органі траншеєкопача; визначити межі раціонального утворення імпульсу в системі приводу; визначити величини спрацювання силового імпульсного приводу; визначити стійкості приводу торцевого робочого органу в коливальному режимі; попередньо визначити працездатність приводу при його роботі в коливальному режимі.Огляд та аналіз досліджень в області руйнування грунту динамічними робочими органами показав, що на сьогоднішній час відсутні загальноприйняті підходи до визначення раціональних параметрів траншеєкопача з торцевим робочим органом. Встановлено, що перспективним є використання торцевого робочого органу траншеєкопача з керованими силовими параметрами, завдяки можливості швидкісного утворення силового імпульсу на робочому органі з амплітудою та частотою, необхідною для відокремлення елементу грунту від масиву у відповідності до зміни фізико-механічних властивостей грунту, що призводить до збільшення фракції елементів розробленого грунту та зменшення енергоємності його руйнування. Розроблено математичні моделі робочого процесу торцевого робочого органу при його роботі в коливальному режимі, що дозволяє визначити масові та геометричні параметри робочого органу та машини в залежності від геометрії траншеї та категорії грунту.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ