Algorithm of determination of power and energy indexes of screw intensifier on the bulldozer working equipment at trench refillings

Abstract

EN: Problem statement. A bulldozer work at trench refilings is conducted by cyclic, machine shuttle motions that increases a right-of-way; increasing of time charges, fuel and labour by the side of the continuous refilling method. Besides the indicated defects gets worse also the quality of the trench refilling: the uneven soil output into a trench with large portions results the damages of pipes isolation and emptinesses formation, in consequence settling and washing of soil. A bulldozer with the screw intensifier (SI), is deprived lacks of an odinary bulldozer moving along a trench, it moves the loose soil that does not fall on a pipeline, but rolles on it. Thus the circuitous speed of a cutting edge of SI exceeds the speed of the base machine moving that provides the strong soil treatment (before dispersion) before output into a trench. Purpose. The algorithm development of the rotational moment determination on the SI driveshaft, the consumable energy, the energy intensity and the working process productivity of the reverse trench refillings depending on physical and mechanical properties of soil, geometrical parameters of SI and bulldozer optimal speed. Conclusion. The developed algorithm allows to define that at the fixed value of the rotational speed 0 the rotational moment М кр and indicated efficiency Nпр of SI at the optimum speed increasing м of the base machine change on a linear law; the optimum speed change of the base machine м practically does not influence on the energy intensity Е at the considered change of the rotational speed 0 .

UK: Постановка проблеми. Робота бульдозера при засипці траншей, проводиться циклічними, човниковими рухами машини, що збільшує смугу відчуження; збільшуються витрати часу, палива і праці у порівнянні з безперервним способом засипки. Крім вказаних недоліків також погіршується якість засипки траншеї: нерівномірна подача ґрунту в траншею великими порціями призводить до пошкоджень ізоляції труб та утворення пустот, в наслідок чого – осідання та вимивання ґрунту. Бульдозер з шнековим інтенсифікатором (ШІ), позбавлений недоліків звичайного бульдозера – рухаючись вздовж траншеї, він переміщує в неї розпушений ґрунт, що не падає на трубопровід, а скочується по ньому. При цьому окружна швидкість ріжучої кромки ШІ перевищує швидкість переміщення базової машини, що забезпечує сильне подрібнення ґрунту (до розпилення) перед подачею в траншею. Мета статті. Розробка алгоритму визначення крутного моменту на валу ШІ, споживаної потужності, енергоємності та продуктивності робочого процесу зворотної засипки траншей в залежності від фізико–механічних властивостей ґрунту, геометричних параметрів ШІ та швидкості руху бульдозера. Висновки. Розроблений алгоритм дозволив визначити, що при фіксованому значенні кутової швидкості 0 крутний момент М кр та потужність приводу Nпр ШІ при зростанні швидкості руху базової машини змінюється по лінійному закону; зміна швидкості руху базової машини практично не впливає на енергоємність Е при розглянутій зміні кутової швидкості.

RU: Постановка проблемы. Работа бульдозера при засыпке траншей, проводится циклическими, челночными движениями машины, которая увеличивает полосу отчуждения; увеличиваются расходы времени, топлива и труда в сравнении с непрерывным способом засыпки. Кроме указанных недостатков также ухудша-ется качество засыпки траншеи: неравномерная подача грунта в траншею большими порциями приводит к повреждениям изоляции труб и образования пустот, вследствие чего оседание и вымывание грунта. Бульдозер с шнековым интенсификатором (ШИ), лишен недостатков обычного бульдозера двигаясь вдоль траншеи, он перемещает у нее разрыхленный грунт, который не падает на трубопровод, а скатывается по нему. При этом окружная скорость режущей кромки ШИ превышает скорость перемещения базовой машины, которая обеспе-чивает сильное измельчение грунта (до распыления) перед подачей в траншею . Цель статьи . Разработка алго-ритма определения крутящего момента на валу ШИ, потребляемой мощности, энергоемкости и производительности рабочего процесса обратной засыпки траншей в зависимости от физико механических свойств грунта, геометрических параметров ШИ и скорости движения бульдозера. Выводы. Разработанный алгоритм позволил определить, что при фиксированном значении угловой скорости 0 крутящий момент Мкр и мощность повода Nпр ШИ при росте скорости движения базовой машины изменяется по линейному закону; изменение скорости движения базовой машины практически не влияет на энергоемкость Е при рассмотренном изменении угловой скорости.