Обоснование выбора конструктивных и технологических параметров исполнительного органа бесковшовых цепных траншеекопателей

• Автор: Школьный, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 155 с. : ил.

1 Современное состояние проблемы. Цель и задачи исследования

1.1 Общая характеристика машин для проходки траншей в мерзлом грунте

1.2 Особенности процесса взаимодействия исполнительного органа траншеекопателя с разрабатываемой средой

1.3 Обзор исследований по бесковшовым цепным траншеекопателям

1.4 Краткая характеристика мерзлых грунтов

Выводы по главе

2 Оборудование и методика экспериментальных исследований

2.1 Стенд для исследований

2.2 Методика приготовления образцов мерзлого грунта и

контроля его физических параметров

23 Методика проведения полного факторного эксперимента

2.4 Методика проведения экспериментов по резанию мерзлых грунтов одиночным резцом на стенде СРМГ
3 Теоретические и экспериментальные исследования взаимодействия исполнительного органа с мерзлым грунтом
3.1 Особенности взаимодействия резцов исполнительного органа с разрушаемой средой
3.3 Экспериментальные исследования по выбору оптимального шага резания
3.4 Анализ схем расстановки резцов на исполнительном органе
3.5 Исследование влияния схем расстановки резцов исполнительного органа на силовые показатели процесса
резания
Выводы

4. Выбор технологических параметров исполнительного органа бесковшовых цепных траншеекопателей
4.1 Баланс мощности траншеекопателя
4.2 Ограничения, накладываемые на режимы работы траншеекопателя
4.3 Алгоритм и программа расчета
Выводы
Основные выводы работы
Литература
Приложение
Приложение

Дальнейшее освоение природных ресурсов и интенсивное строительство в регионах Сибири и Дальнего Востока требует разработки больших объемов мерзлого грунта. В качестве машин для проходки траншей для укладки различного рода коммуникаций, выемке котлованов под фундамент, а также для аварийновосстановительных работ на коммуникациях широко применяются траншеекопатели.
Большое количество машин, созданных различными предприятиями и организациями страны, отличается как разнообразием конструкций, так и их технологическими параметрами. Причем последние, как правило, выбирались интуитивно, исходя из опыта эксплуатации отдельных машин.
В настоящее время не только в России, но и в Европе, Америке и Канаде выпускаются бесковшовые цепные траншеекопатели, за основу которых приняты конструктивные схемы схожие с отечественными машинами. Современные цепные траншеекопатели, вместе с конструктивными схемами, унаследовали также и недостатки более ранних машин: несовершенную схему исполнительных органов, не всегда оптимальные технологические параметры.
Проведенные научные исследования процессов взаимодействия исполнительных органов с мерзлым грунтом не дают ответ на вопросы: какие режущие элементы необходимо применять, каким образом размещать эти резцы на исполнительном органе, какие задавать режимы работы, т.е. какая скорость резания должна быть у исполнительного органа и с какой скоростью должен перемещаться траншеекопатель, чтобы обеспечить наибольшую производительность.
Поэтому задачи создания и совершенствования многорезцовых исполнительных органов и режимов их работы являются по-прежнему актуальными.

Таблица 2.1 - Техническая характеристика стенда СРМГ
Параметр Значение
Устанавливаемых блоков мерзлого грунта (предельные), м:
длина 1,5
ширина 0,6
высота 0,5
Скорость резания (подачи стола), м/с 0,063...0,325
Мощность электродвигателя, кВт 7,5
Запись касательной Р2, нормальной Ру и боковой Рх составляющих силы резания, характеризующих энергетические затраты на процесс резания, производилась с помощью тензометрической аппаратуры, включающей трехкомпонентный динамометр, усилитель "Топаз-1 А", осциллограф К-12-22 с блоком питания и отметчик времени П104 (рис. 2.2).
Рис. 2.2 -Тензометрическая аппаратура
В качестве чувствительного элемента для измерения составляющих силы возникающей на резце, использовался трехкомпонентный тензометрический динамометр, представляющий собой две металлические плиты, одна из которых винтами крепится к каретке суппорта стенда, а на другой расположен