Обеспечение эффективности рабочего процесса фронтальных погрузчиков

• Автор: Алексеенко, Владислав Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 153 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Пути повышения эффективности использования
ФРОНТАЛЬНЫХ ПОГРУЗЧИКОВ
1.2 Современное состояние проблемы
1.3 Обзор исследований по определению усилий, действующих на ковш погрузчика при взаимодействии с обрабатываемой средой
1.4 Выводы ПО ГЛАВЕ
2 ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНОГО СПОСОБА ЧЕРПАНИЯ МАТЕРИАЛА КОВШОМ ФРОНТАЛЬНОГО ПОГРУЗЧИКА
2.1 Определение сопротивлений, возникающих в процессе черпания материала ковшом фронтального погрузчика.
2.2 Обоснование рационального способа черпания
сыпучего материала ковшом погрузчика
2.3 Определение минимальной высоты штабеля материала..
2.4 Аналитическое исследование кинематики рабочего оборудования фронтального погрузчика
2.5 Реализация совмещенного способа черпания
материала ковшом фронтального погрузчика
2.6 Выводы по главе
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ ФРОНТАЛЬНЫХ ПОГРУЗЧИКОВ
3.1 Повышение надежности рабочего оборудования фронтальных погрузчиков
3.2 Оценка энергоемкости рабочего процесса
ФРОНТАЛЬНОГО ПОГРУЗЧИКА
3.3 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЧЕРПАНИЯ МАТЕРИАЛА
4.1 Объект и задачи теоретических исследований
4.2 Средства и условия проведения
теоретических исследований
4.3 Результаты исследований
4.4 Исследование рабочего процесса фронтального погрузчика в производственных условиях
4.5 Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1 Определение экономического эффекта Фронтального погрузчика с доработанной системой
управления
Приложение 2 Акты испытаний и акты внедрения
РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО РЕАЛИЗАЦИИ РАЦИОНАЛЬНОГО СОВМЕЩЕННОГО СПОСОБА ЧЕРПАНИЯ МАТЕРИАЛА
КОВШОМ ФРОНТАЛЬНОГО ПОГРУЗЧИКА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Во многих областях производства широкое распространение имеют разнообразные машины и устройства, предназначенные для погрузочно-разгрузочных работ.
Одно из ведущих мест в парке строительно-дорожных машин занимают одноковшовые пневмоколесные и гусеничные погрузчики. Наибольшее применение получили одноковшовые фронтальные погрузчики с разгрузкой ковша вперед ( как наиболее простые по конструкции и надежные в эксплуатации ).
В процессе эксплуатации имеющегося парка погрузчиков появляется необходимость в совершенствовании их конструкции и технического процесса с целью повышения эффективности их работы. Обеспечение эффективности использования фронтальных погрузчиков возможно за счет повышения производительности и надежности машин, осуществляемых по двум направлениям: совершенствование рабочего процесса, рабочего оборудования и системы управления машин, находящихся в настоящее время в эксплуатации, и создание принципиально новых рабочих органов погрузчиков.
Таким образом, повышение производительности и надежности фронтальных погрузчиков с целью обеспечения эффективности их использования является актуальной научно-технической задачей.
Объект исследования - процесс черпания материала ковшом фронтального погрузчика.
Предмет исследования - взаимосвязь режимных и конструктивных параметров рабочего оборудования с параметрами процесса черпания.
Цель работы - повышение производительности фронтальных погрузчиков и надежности рабочего оборудования за счет применения в рабочем процессе рационального совмещенного способа черпания.
Задачи исследования.
Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:

щебне и др.) применять зубья нерационально, так как увеличиваются затраты мощности на сопротивление внедрению /2/.
После внедрения ковша в штабель материала заполнение его осуществляется путем поворота ковша относительно шарнира О (рис.2.1, 2.2), сопротивление которому определяется с учетом сдвига и подъема призмы материала и преодоление силы тяжести ковша.
Для разработки математической модели силового взаимодействия режущей кромки ковша со штабелем материала в процессе черпания, применена теория В.А. Баумана /72/.
Рассматривая штабель материала как связное сыпучее тело, можно считать, что плоскостями сдвига призмы материала при повороте ковша около шарнира О на стреле будут плоскости ВС,ДЕ и MN /89/ (рис.2.2). Степень подвижности материала штабеля зависит от внутренних сил трения.
Для осуществления поворота ковша на себя вокруг шарнира О на стреле необходимо преодолеть сопротивления: сдвигу материала по лобовой поверхности ВС - Р, сдвигу материала по боковым поверхностям ДЕ и MN - Р2 веса материала в призме сдвига GM; веса ковша GK.
Величина сопротивления сдвигу по плоскости обрушения материала будет зависеть от величины сил сцепления частиц материала в штабеле и сил трения по плоскости сдвига.
Сцепление между отдельными частицами материала определим в общем виде по уравнению предельного равновесия сыпучего тела
Т-N ■ f + C-F, (2.2)
где N - нормальная реакция; /- коэффициент внутреннего трения, f = (grp; ср -угол внутреннего трения; F - площадь сдвига; с - величина напряжения при сцеплении сыпучих материалов, с = 40.. .1000 Па.
Разделив указанное уравнение на площадь F, получим
х = а ■ tgq> + с, (2.3)
где т и а - касательное и нормальное напряжения в плоскостях сдвига материала.