Визначення та аналіз характеру зміни силових та енергетичних параметрів робочого процесу землерийно-транспортної машини циклічної дії

L. A. Khmara, A. I. Holubchenko

Анотація


Постановка проблеми. Ефективність виконання робочого процесу землерийно-транспортною машиною для копання ґрунту залежить від повної реалізації потужності силового обладнання та тягових характеристик ходового обладнання під час виконання цієї операції. Найбільш ефективним буде режим копання ґрунту, коли від його початку до кінцевої стадії силове обладнання реалізує номінальну потужність, а ходове обладнання – максимальний тяговий ККД, за якого буксування рушія не перевищує певне допустиме значення. Однак для традиційних конструкцій землерийно-транспортних машин циклічної дії, таких як скрепер, бульдозер, реалізувати ці умови важко. Особливість процесу копання полягає у зростанні опору копанню ґрунту від його початкової стадії до кінцевої, коли максимально реалізуються тягові властивості машини. Тому розрахунок потужності силового обладнання враховує тягові показники машини на кінцевій стадії копання. Також у сучасних землерийно-транспортних машин з метою підвищення продуктивності даводиться збільшувати транспортні швидкості, що потребує збільшення потужності двигуна і вона може перевищувати потрібну потужність для робочого режиму. Таким чином, нестаціонарність робочого процесу спричинює неповне використання потужності силового обладнання машини і внаслідок цього появу її залишків. Величина залишків потужності залежить від стадії копання ґрунту, його фізико-механічних властивостей, умов взаємодії ходового обладнання з поверхнею руху. Один із засобів реалізації залишкової потужності – це використання її для приводу інтенсифікаторів робочого процесу землерийно-транспортних машин. Тому для ефективного вибору параметрів інтенсифікатора, режимів його роботи потрібно знати величину залишкової потужності та характер її зміни під час копання ґрунту. Мета статті – розроблення методики визначення залишкової потужності силового обладнання землерийно-транспортної машини на прикладі самохідного скрепера, характеру її зміни під час копання ґрунту з урахуванням фізико-механічних характеристик ґрунту та умов взаємодії ходового обладнання з поверхнею руху. Висновок. Запропоновано методику визначення змінних силових та енергетичних параметрів процесу копання ґрунту самохідним скрепером залежно від геометричних параметрів ковша скрепера, умов взаємодії його з ґрунтом, фізико-механічних властивостей ґрунту та особливостей ходового обладнання. Встановлено величину та характер зміни залишкової потужності силового обладнання під час копання ґрунту, яку доцільно використовувати для інтенсифікації робочого процесу скрепера. Для реалізації тягових властивостей ходового обладнання землерийно-транспортної машини, зниження матеріалоємності та енергоємності інтенсифікатора доцільно частково виконувати інтенсифікацію робочого процесу з використанням залишкової потужності двигуна.


Ключові слова


скрепер; копання ґрунту; змінні силові та енергетичні параметри; залишкова потужність; тягові властивості ходового обладнання; інтенсифікація робочого процесу

Повний текст:

PDF

Посилання


Balovnev V.I. and Khmara L.A. Intensifikaciya zemlyanyx rabot v dorozhnom stroitelstve [Intensification of earthmovings in road building]. Moskva: Transport, 1983, 384 p. (in Russian).

Khmara L.A., Kolisnyk M.P. and Stanevskyi V.P. Modernizatsiia ta pidvyshchennia produktyvnosti budivelnykh mashin [Modernisation and increase of the productivity of building machines]. Kyiv: Budivelnik, 1992, 152 p. (in Ukrainian).

Balovnev V.I. and Khmara L.A. Intensifikaciya razrabotki gruntov v dorozhnom stroitelstve [Intensification development of soils in road building]. Moskva: Transport, 1993, 383 p. (in Russian).

Balovnev V.I. Dorozhno-stroitelnye mashiny s rabochimi organami intensifitsiruyushchego dejstviya [Road-building machines with the working organs of intensifying action]. Moskva: Mashinostroenie, 1981, 223 p. (in Russian).

Balovnev V.I., Roninson E.G., Tolmachev A.I., Khmara L.A. and Yarkin A.A. Sovremennye skrepery s mexanizirovannoj zagruzkoj [Modern dragshovels with the mechanized loading]. Seriya 2: Dorozhnye mashiny [Series 2: Road machines]. Мoskva, 1990, iss. 3, 41 p. (in Russian).

Balovnev V.I. Modelirovanie processov vzaimodeystviya so sredoj rabochix organov dorozhno-stroitelnyx mashin [Processes modeling of interaction with the environment of working bodies of road-building machines]. Мoskva: Маshinostroenie, 1994, ed. 2, 432 p. (in Russian).

Ulyanov N.A. Teoriya samoxodnyx kolesnyx zemlerojno-transportnyx mashin [Theory of the self-propelled wheeled earthmoving-transport machines]. Moskva: Mashinostroenie, 1969, 520 p. (in Russian).

Fedorov D.I. Rabochie organy zemlerojnyx mashin [Working organs of earthmovers]. Moskva: Mashinostroenie, 1983, ed. 2, 368 p. (in Russian).

Artem’ev K.A. Osnovy i teorii kopaniya grunta skreperami [Bases theory of digging soil with drag shovels]. Moskva, Sverdlovsk: Mashgiz, 1963, 128 p. (in Russian).

Xolodov A.M., Rudnev V.K., Nichke V.V., Nazarov L.V. and Lysikov I.N. Proektirovanie mashin dlya zemlyanyx rabot [Planning machines for earthmovings]. Kharkiv: Vischa shk., 1986, 272 p. (in Russian).

Kuzin E.I. Stroitelnye mashiny: Spravochnik v 2 t. [Building machines: reference book in 2 volums]. T. 1: Mashiny dlya stroitelstva promyishlenyx, grazhdanskix sooruzhenij i dorog [Vol. 1: Machines for construction of industrial, civil buildings and roads]. Moskva: Mashinostroenie, 1991, 496 p. (in Russian).

Khmara L.A., Kravets S.V., Skobliuk M.P., Nіkіtіn V.G., Derevianchuk M.I. and Suponiev V.M. Mashiny dlia zemlianykh robit [Machines for earthmovings]. Kharkiv: Favor, 2014, 548 p. (in Ukrainian).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


Баловнев В. И. Интенсификация земляных работ в дорожном строительстве / В. И. Баловнев, Л. А. Хмара. – Москва : Транспорт, 1983. – 183 с.

 

Хмара Л. А. Модернизация и повышение производительности строительных машин / Л. А. Хмара, Н. П. Колесник, В. П. Станевский. – Киев : Будівельник, 1992. – 152 с.

 

Баловнев В. И. Интенсификация разработки грунтов в дорожном строительстве / Баловнев В. И., Хмара Л. А. – Москва : Транспорт, 1993. – 383 с.

 

Баловнев В. И. Дорожно-строительные машины с рабочими органами интенсифицирующего действия / В. И. Баловнев. – Москва : Машиностроение, 1981. – 223 с.

 

Современные скреперы с механизированной загрузкой : обзор. информ. / Баловнев В. И., Ронинсон Э. Г., Толмачев А. И., Хмара Л. А., Яркин А. А. – Москва, 1990. – Серия 2 : Дорожные машины, вып. 3. – 41 с.

 

Баловнев В. И. Моделирование процессов взаимодействия со средой рабочих органов дорожно-строительных машин / Баловнев В. И. – 2-е изд., перераб. – Москва : Машиностроение, 1994. – 432 с.

 

Ульянов Н. А. Теория самоходных колесных землеройно-транспортных машин / Н. А. Ульянов. – Москва : Машиностроение, 1969. – 520 с.

 

Федоров Д. И. Рабочие органы землеройных машин / Д. И. Федоров. – 2-е изд., перераб. и доп. – Москва : Машиностроение, 1990. – 368 с.

 

Артемьев К. А. Основы теории копания грунта скреперами / К. А. Артемьев. – Москва ; Свердловск : Машгиз, 1963. – 127 с.

 

Проектирование машин для земляных работ : учеб. пос. для вузов по спец. "Строит. и дор. машины и оборуд." / А. М. Холодов, В. К. Руднев, В. В. Ничке, Л. В. Назаров, Е. Н. Лысиков ; под ред. А. М. Холодова. – Харьков : Вища шк., 1986. – 270 с.

 

Строительные машины : справочник : в 2 т. / под общ. ред. Э. И. Кузина. – Москва : Машиностроение, 1991. − Т 1 : Машины для строительства промышленных, гражданских сооружений и дорог. – 496 с.

 

Машини для земляних робіт : підручник / Л. А. Хмара, С. В. Кравець, М. П. Скоблюк, В. Г. Нікітін, М. І. Дерев’янчук, В. М. Супонєв ; за заг. ред. Л. А. Хмари, С. В. Кравця. – Харків : Фавор, 2014. – 548 с.



Коментарі цієї статті

Дивитися всі коментарі