Конструкція та теоретичне дослідження інноваційного інтенсифікатора бічного транспортування грунту для відвального робочого органа землерийно-транспортної машини

Abstract

UK: Постановка проблеми. Серед різноманітних видів земляних робіт особливе місце займають роботи при будівництві протяжних об'єктів таких, як автомобільні та залізничні дороги, меліоративні споруди, роботи по зворотній засипці траншей після укладки або ремонту комунікацій та трубопроводів, при устрію оборонних споруд, пошаровому добуванні корисних копалин. Однією з найбільш поширених операцій на вказаних видах будівництва є бічне переміщення грунту відносно напряму земляної споруди. Для виконання даної технологічної операції широко використовуються серійні землерийно-транспортні машини (ЗТМ) у вигляді бульдозерів, автогрейдерів. Незважаючи на такі переваги бульдозера, як універсальність, простота конструкції та маневреність, використання цих машин для бічного транспортування грунта має недоліки. Робота проводиться циклічними рухами, що знижує продуктивність та збільшує зону виконання робіт. Оснащення бульдозера косовстановленим відвалом дозволяє перетворити його на машину безперервної дії для бічного транспортування грунту. Однак суттєвим недоліком такої конструкції робочого обладнання є неможливість транспортування грунту на значну відстань за його межі. Аналогічний недолік присутній в робочому обладнанні автогрейдера. Також, дана ЗТМ більше пристосована для виконання планувальних робіт і обмежена для зворотної засипки. Один із шляхів з мінімальними витратами матеріальних ресурсів підвищення ефективності бічного транспортування грунту серійними ЗТМ є використання на їх робочому обладнанні механічних інтенсифікаторів робочого процесу. Тому розробка конструкцій ефективних механічних інтенсифікаторів відвальних робочих органів для збільшення відстані бічного транспортування грунту та їх теоретичне дослідження є актуальним науково-дослідним завданням в галузі технічних наук. Мета статті. Розробка конструкції механічного інтенсифікатора відвального робочого органа для бічного транспортування грунту та його теоретичне дослідження для створення математичних моделей по визначенню геометричних та кінематичних параметрів. Висновок. Запропонована конструкція механічного інтенсифікатора відвального робочого органа для бічного транспортування грунту за рахунок його метання у вигляді дискретно розташованих по гвинтовій лініям навколо привідного вала похилих різальних ножів. Виконані теоретичні дослідження процесу транспортування грунту інтенсифікатором дозволили отримати математичні моделі для визначення геометричних параметрів об'єму грунту на різальних ножах в залежності від параметрів відвала та інтенсифікатора, глибини копання, а також значення та напряму абсолютної швидкості порцій грунту, відстані метання після розвантаження інтенсифікатора.

RU: Постановка проблемы. Среди разнообразных видов земляных работ особое место занимают работы при строительстве протяженных объектов таких, как автомобильные и железные дороги, мелиоративные сооружения, работы по обратной засыпке траншей после укладки или ремонта коммуникаций и трубопроводов, при устройстве оборонительных сооружений, послойной добыче полезных ископаемых. Одной из наиболее распространенных операций на указанных видах строительства является боковое перемещение грунта относительно направления земляного сооружения. Для выполнения данной технологической операции широко используются серийные землеройно-транспортные машины (ЗТМ) в виде бульдозеров, автогрейдеров. Несмотря на такие преимущества бульдозера, как универсальность, простота конструкции маневренность использование этих машин для боковой транспортировки грунта имеет недостатки. Работа проводится циклическими движениями, что снижает производительность и увеличивает зону выполнения работ. Оснащение бульдозера косоустановленным отвалом позволяет превратить его в машину непрерывного действия для бокового транспортирования грунта. Однако существенным недостатком такой конструкции рабочего оборудования является невозможно транспортировки грунта на значительное расстояние за его пределы. Аналогичный недостаток присутствует в рабочем оборудовании автогрейдера. Также, данная ЗТМ больше приспособлена для выполнения планировочных работ и ограничения для обратной засыпки. Один из путей с минимальными затратами материальных ресурсов для повышения эффективно боковой транспортировки грунта серийными ЗТМ является использование на их рабочем оборудовании механических интенсификаторов рабочего процесса. Поэтому разработка конструкций эффективных механических интенсификаторних отвальных рабочих органов для увеличения расстояния бокового транспортирования грунта и их теоретические сследование является актуальной научно-исследовательской задачей в области технических наук. Цель статьи. Разработка конструкции механического интенсификатора отвального рабочего органа для боковой транспортировки грунта и его теоретическое исследование для создания математических моделей по определению геометрических кинематических параметров. Вывод. Предложенная конструкция механического интенсификатора отвального рабочего органа для боковой транспортировки грунта за счет его метания в виде дискретно расположенных по винтовых линий вокруг приводного вала наклонных режущих ножей. Выполненные теоретические исследования процесса транспортировки грунта интенсификатором позволили получить математические модели для определения геометрических параметров объем грунта на режущих ножах в зависимости от параметров отвала и интенсификатора, глубины копания, а также значения направления абсолютной скорости порций грунта, расстояния метания после разгрузки интенсификатора.