Материал: 1901

На правах рукописи

ЛЕТОПОЛЬСКИЙ АНТОН БОРИСОВИЧ

ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕЖУЩИХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ТРАНШЕЙНОГО ЦЕПНОГО ЭКСКАВАТОРА

05.05.04 – Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Омск - 2011

1

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)» на кафедре «Техника для

строительства и сервиса нефтегазовых комплексов и инфраструктур»

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор Демиденко Анатолий Иванович

Защита состоится 7 декабря 2011 г. в 14°° часов на заседании диссертационного совета ВАК РФ Д212.250.02 при ФГБОУ ВПО«Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)» по адресу: 644080, г. Омск, проспект Мира, 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)».

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью учреждения, просим направлять в адрес диссертационного совета.

Телефон для справок: (3812) 65-01-45, факс (3812) 65-03-23.

Автореферат разослан 1 ноября 2011 г.

2

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Возрастающий объем земляных работ, связанный с планами развития как отдельных субъектов Российской Федерации, так и страны в целом, требует применения новых, более эффективных и производительных, машин. Большой объем работ приходится на строительство трубопроводов для водоснабжения и газификации инфраструктуры. В связи с этим встает вопрос о

возможность разрабатывать траншеи различной глубины и ширины с ровными стенками, снижает вероятность обрушения грунта в траншею, а сменные рабочие органы позволяют работать с грунтами разных категорий.

Кроме того, по сравнению с одноковшовым экскаватором, траншейный экскаватор разрабатывает меньшее количество грунта при одинаковых параметрах траншеи. Таким образом, применение ЭТЦ позволяет значительно сократить объем работ.

Приоритетными областями применения траншейных цепных экскаваторов являются:

-строительство разводящих газопроводов, водопроводов и других трубопроводных коммуникаций в населенных пунктах и между ними;

-вскрытие ранее уложенных трубопроводов с целью их замены или ремонта;

-разработка траншей для укладки кабеля.

одноковшовыми экскаваторами, так как траншейных скребковых экскаваторов на строительных объектах недостаточно, и их номенклатура не соответствует разнообразным требованиям современного строительства.

Увеличение объемов работ и сокращение сроков строительства определяют необходимость повышения производительности .ЭТЦОсновным фактором, ограничивающим рост производительности, является низкая транспортирующая способность скребкового рабочего органа для разработки грунтов I-Ш категорий.

В связи с этим особую актуальность приобретают вопросы повышения производительности за счет применения новых конструкций скребков, что является

наилучшей геометрической формы режущего инструмента для разработки грунтов I-III категорий и оснащения им рабочего оборудования машин этого класса.

3

Цель работы: повышение эффективности копания грунта траншейным цепным экскаватором путем теоретического и экспериментального обоснования конструктивных параметров скребков.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие

задачи:

1.Провести теоретические исследования взаимодействия скребка траншейного цепного экскаватора с грунтом с учетом влияния конструктивных параметров (ширина скребка, угол резания, форма режущей кромки) на силу сопротивления копанию грунта;

2.Разработать и изготовить экспериментальную установку и режущие элементы для проведения лабораторного эксперимента;

3.Экспериментально исследовать влияние формы режущей кромки на значение силы сопротивления копанию и влияние угла резания на транспортирующую способность скребка;

4.Разработать методику определения конструктивных параметров(ширина,

исследования основаны на использовании современной контрольно-измерительной аппаратуры, теории планирования и обработки экспериментальных данных.

Научная новизна работы:

1.Получена зависимость для определения силы сопротивления копанию грунта скребками ЭТЦ, которая учитывает образование напряженных зон грунта перед скребком, угол резания, форму режущей кромки, массу срезанного грунта на скребке в процессе движения по забою;

2.Обоснованы рациональные значения угла резания, параметры (ширина и вылет) средней части скребка;

3.Получены уравнения регрессии изменения силы сопротивления копанию грунта скребком от изменения угла резания, толщины срезаемой стружки и схемы резания грунта;

4.Выявлен характер влияния различных конструкций скребков на удельную энергоемкость процесса копания грунта;

5.Разработана методика определения конструктивных параметров(ширина,

высота, угол резания) скребков в зависимости от физико-механических свойств грунта, параметров траншеи и мощности двигателя базовой машины.

Практическая ценность работы:

1.Разработаны конструкции режущих элементов, подтвержденные патентами; на основе патента на полезную модель 86202№ изготовлены образцы скребков;

4

·уравнения регрессии процесса копания грунта;

·методика определения конструктивных параметров скребков ЭТЦ. Достоверность научных положений, изложенных в работе, подтверждается

наименований и трех приложений. Работа изложена на 160 страницах и включает 19 таблиц и 53 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы, излагается цель

режущих элементов отечественных и зарубежных ЭТЦ, обзор выпускаемых ЭТЦ со скребковым рабочим органом.

5