ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ землерийно-транспортної машини безперервної дії З різально-метальнИМ робочИМ органОМ :

Краткое содержание

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі обґрунтовано актуальність теми, вказано на зв'язок роботи з науковими темами, визначено мету, завдання, об’єкт, предмет, гіпотезу дослідження, охарактеризовано використані методи досліджень, розкрито наукову новизну й практичне значення здобутих наукових результатів, наведено дані щодо опублікування та апробації цих результатів, зазначено особистий внесок здобувача, структуру та обсяг роботи.

У першому розділі «Аналіз наукових досліджень та технічних рішень активного робочого обладнання ЗТМБД» проаналізовано сучасний стан наукових розробок по темі дисертаційного дослідження, охарактеризовано основні напрями удосконалення конструкцій активного робочого обладнання ЗТМБД, розроблено класифікацію активного робочого обладнання ЗТМБД.

Дослідженню процесів та закономірностей розробки ґрунту землерийними машинами присвячено роботи В. Л. Баладінського,                       В. І. Баловнєва, Ю. О. Вєтрова, А. П. Дворніченко, М. Г. Домбровського,         А. М. Зєлєніна, І. А. Недорезова, В. В. Нічке, В. О. Пенчука, Л. Є. Пелевіна,       В. К. Руднєва, Л. К. Соколова,  Д. І. Федорова, Л. А. Хмари, А. М. Холодова.

Також слід виділити роботи В. Д. Абезгауза та М. І. Гальперіна по дослідженню процесу різання мерзлих ґрунтів і гірських порід робочими органами фрезерного типу.

Ґрунтовні дослідження по розвитку методів розрахунку параметрів шнекових робочих органів зробили В. І. Баловнєв, В. С. Бочаров, О. І. Голубченко,                     А. М. Григор’єв, Е. М. Гутьяр, М. Г. Домбровський, А. М. Зєлєнін, Р. М. Кроль,        В. А. Куліш,  Л. Ю. Руденко, К. М. Севастьянов, Л. А. Хмара.

Ефективне транспортування ґрунту зовні із зони різання можливе за рахунок використання метальників. Дослідженням робочих процесів та визначенням раціональних параметрів даних пристроїв займались                      Р. Р. Бархалов, М. С. Гласко, М. І. Дерев’янчук, Н. А. Ісрафілов,                         А. А. Кавалеров, Б. І. Караваєв, Е. В. Коржаєва, С. Е. Кудра, А. А. Мащенський,       С. С. Рабінович, С. Н. Троїцький.

Проведений аналіз засвідчив, що розглянуті роботи не надають наукових рекомендацій щодо врахування розробки ґрунту з одночасним його транспортуванням із зони різання зосередженим потоком за рахунок метання.

На основі аналізу змісту науково-технічних робіт, патентів та авторських свідоцтв різних країн, в яких досліджувалися конструкції робочого обладнання ЗТМБД з активними робочими органами, було встановлено низку ключових недоліків, а саме: застосування гвинтових транспортувальних пристроїв, які переміщують ґрунту без його відриву від гвинтової поверхні, що значно                                                                                                                                                            

збільшує енергоємність робочого процесу; застосування ковшових елементів для копання ґрунту не дозволяє отримати потрібну ширину розробки при пошаровому зрізанні ґрунту ЗТМБД на невелику глибину; неможливість локального накопичування ґрунту з метою його ефективного переміщення зосередженим потоком на зовнішній транспортувальний пристрій без додаткових елементів.

Саме тому, при створенні конструкцій активного робочого обладнання ЗТМБД, виникає ряд питань щодо забезпечення високої продуктивності обладнання, вибору найбільш вигідних схем руйнування ґрунту та навішування робочих органів, розробки ефективних засобів для переміщення ґрунту із зони різання на зовнішній транспортувальний пристрій.

У зв’язку з цим великий науковий та практичний інтерес викликає створення робочого органа, який одночасно поєднує в собі виконання трьох операцій: по-перше, руйнування ґрунту різальною частиною робочого обладнання; по-друге, локальне транспортування ґрунту в зоні його руйнування; по-третє, подачу ґрунту на зовнішній транспортувальний пристрій. Ці умови реалізовані в ЗТМБД з РМРО.

У другому розділі «Теоретичні дослідження робочого процесу копання ґрунту РМРО» виконано попередні експериментальні дослідження із з’ясування фізичних явищ, які супроводжують робочий процес копання ґрунту РМРО. На їх підставі отримано розрахункові схеми для розробки математичних моделей по визначенню впливу геометричних, кінематичних параметрів, умов взаємодії з ґрунтом та фізико-механічних властивостей ґрунту на силові та енергетичні параметри робочого процесу та параметри транспортування ґрунту РМРО.

Конструктивну схему ЗТМБД з РМРО наведено на рисунку 1.

 До геометричних параметрів робочого органа належать (рис. 2): зовнішній діаметр робочого органа D, діаметр вала d, крок гвинтової        поверхні T, ширина робочого органа B, кут різання ґрунту кут нахилу транспортувальної поверхні , ширина транспортувальної поверхні , кут встановлення захисного кожуха . Кутова швидкість обертання робочого органа  та швидкість його поступового пересування V_м визначають кінематичні параметри робочого процесу. Умови взаємодії робочого органа з ґрунтом характеризуються глибиною копання ґрунту h_к, висотою розташування зовнішнього транспортувального пристрою h_тр, подачею S та фізико-механічними характеристиками ґрунту, а саме густиною ґрунту у природному стані γ і розпушеному стані γ_р, зчепленням С_w, кутами внутрішнього ρ і зовнішнього δ тертя.