Preview

Научный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ"

Расширенный поиск

Нижний привод агрегата непрерывного действия для формирования подстилающего слоя автодороги

https://doi.org/10.26518/2071-7296-2021-18-1-30-41

Полный текст:

Аннотация

Введение. Агрегат непрерывного действия для формирования подстилающего слоя предназначен для увеличения производительности труда при строительстве автомобильных дорог и других объектов, для строительства которых необходимо снятие верхнего слоя грунта. В ковше агрегата непрерывного действия для формирования подстилающего слоя автодорог предусмотрено использование рабочих органов, осуществляющих резание грунта лезвиями ножей. Отрезанный грунт поступает в ковши. Рассмотрены силы, приложенные к ковшу. Теоретически обоснованные общие затраты энергии на резание грунта объёмом один кубический метр ковшами агрегата непрерывного действия для формирования подстилающего слоя автодорог 109 килоджоулей. На основании проведённых расчётов можно определить вращающий момент, мощность, необходимую для нижнего привода, передаточное отношение от гидромотора к звёздочкам, разработать конструкцию многих элементов агрегата непрерывного действия для формирования подстилающего слоя автодорог.

Методика исследования. Для определения вращающего момента, мощности, необходимой для нижнего привода, передаточного отношения от гидромотора к звёздочкам, к проекции ковша на горизонтальную плоскость приложены все силы, направленные по ходу ковша. В результате их сложения выявлено общее максимальное тяговое усилие перемещения всех ковшей в период их заполнения грунтом. На основании этого дана методика расчётов искомых параметров. Существует опасность высыпания грунта из ковша при его повороте на ведущих звёздочках нижнего привода. Для проверки полученных параметров рассмотрен поворот ковша на 90° на ведущих звёздочках нижнего привода. Выявлены силы, действующие на грунт, расположенный в ковше, в момент начала поворота ковша. Составлена система уравнений, на основе которой установлено условие недопустимости высыпания грунта из ковша при его повороте на ведущих звёздочках.

Результаты. В результате сложения сил, направленных по ходу ковша, определено общее максимальное тяговое усилие перемещения всех ковшей в период их заполнения грунтом, тяговое усилие на правую цепь и левую цепь. По разрушающей нагрузке выбраны тяговые цепи. Рассчитаны: вращающий момент нижнего привода, угловая скорость приводных звёздочек, мощность, необходимая для нижнего привода, передаточное отношение от гидромотора к звёздочкам. Исходя из передаваемой мощности выбран для нижнего привода агрегата героторный гидромотор. На основе расчётов разработана конструкция цепей, опорного катка, подвески цепей.

Заключение. На основании проведённых расчётов выявлены: максимальное тяговое усилие перемещения всех ковшей в период их заполнения грунтом 11870 ньютонов, вращающий момент нижнего привода 2362 ньютонометров, скорость цепей 1,686 метров в секунду, угловая скорость приводных звёздочек 8,47 радиан в секунду, мощность, необходимая для нижнего привода, 20 киловатт. Исходя из передаваемой мощности целесообразно использовать для нижнего привода агрегата героторный гидромотор МТ-160 и одноступенчатый планетарный редуктор с передаточным отношением от гидромотора к звёздочкам 7,674. Проведённые расчёты позволили разработать конструкцию многих элементов агрегата непрерывного действия для формирования подстилающего слоя автодорог.

Об авторе

В. А. Николаев
ФГБОУ ВО ЯГТУ
Россия

Николаев Владимир Анатольевич - доктор технических наук, профессор кафедры Строительные и дорожные машины.

Ярославль, Московский пр., 88, тел. 8 910 961 51 87



Список литературы

1. Жук А.Ф. Теоретическое обоснование рациональной технологической схемы и параметров ротационного плуга. Сборник научных трудов «Теория и расчёт почвообрабатывающих машин». Т 120. Москва: Машиностроение, 1989. С. 145–153.

2. Попов ГФ. Рабочие органы фрез. Москва: Материалы НТС ВИСХОМ. Вып. 27. ОНТИ ВИСХОМ, 1970 С. 490-497.

3. Карасёв ГН. Определение силы резания грунта с учётом упругих деформаций при разрушении // Строительные и дорожные машины, 2008. №4. С. 36-42.

4. Карнаухов А.И., Орловский С.Н. Определение затрат удельной энергии на процесс резания лесных почв торцевыми фрезами // Строительные и дорожные машины, 2010. №1. С. 20-22.

5. Кравец И.М. Определение критической глубины резания при комбинированном резании грунтов гидрофрезой // Строительные и дорожные машины, 2010. №5. С. 47-49.

6. Кириллов Ф.Ф. Детерминированная математическая модель временного распределения тягового усилия для многорезцовых рабочих органов землеройных машин // Строительные и дорожные машины, 2010. №11. С. 44-48.

7. Берестов Е.И. Влияние трения грунта по поверхности ножа на сопротивление резанию // Строительные и дорожные машины, 2010. №11. С. 34-38.

8. Вершинин А.В., Зубов В.С., Тюльнев А.М. Повышение эффективности дискофрезерных рабочих механизмов для разработки мёрзлых грунтов // Строительные и дорожные машины, 2012. №8. С. 42-44.

9. Баловнев В.И., Нгуен З.Ш. Определение сопротивлений при разработке грунтов рыхлителем по интегральному показателю прочности // Строительные и дорожные машины, 2005. №3. С. 38-40.

10. Ryabets N., Kurzhner F. Weakening of frozen soils by means of ultra-high frequency energy. // Cold Regions Science and Technology. 2003. Vol. 36. P. 115-128.

11. Liu X., Liu P Experimental research on the compressive fracture toughness of wing fracture of frozen soil. // Cold Regions Science and Technology. 2011. Vol. 65. P. 421-428.

12. Talalay PG. Subglacial till and Bedrock drilling. // Cold Regions Science and Technology. 2013. Vol. 86. P. 142-166.

13. Sun X. ACT-timely experimental study on meso-scopic damage development of frozen soil under triaxial shearing. // Rock and Soil Mechanics. 2005. №8. P 150-163.

14. Li Q. Development of Frozen Soil Model. // Advances in Earth Science. 2006. №12. P 96-103.

15. Atkinson J. The Mechanics of Soils and Foundations. CRC. Press. 2007. 448 p.

16. Баловнев В.И., Данилов РГ., Улитич О.Ю. Исследование управляемых ножевых систем землеройно-транспортных машин // Строительные и дорожные машины, 2017. №2. С. 12-15.

17. Нилов В.А., Фёдоров Е.В. Разработка грунта скрепером в условиях свободного резания // Строительные и дорожные машины, 2016. №2. С. 7-10.

18. Чмиль В.П. Насосно-аккумулятивный привод рыхлителя с автоматическим выбором угла резания // Строительные и дорожные машины, 2016. №11. С. 18-20.

19. Кабашев РА., Тургумбаев С.Д. Экспериментальные исследования процесса копания грунтов роторно-дисковыми рабочими органами под гидростатическим давлением // Вестник СибАДИ, 2016. №4. С. 23-28.

20. Сёмкин Д.С. О влиянии скорости рабочего органа на силу сопротивления резанию грунта // Вестник СибАДИ, 2017. №1. С. 37-43.

21. Константинов Ю.В. Методика расчёта сопротивления и момента сопротивления резанию почвы прямым пластинчатым ножом фрезы // Тракторы и сельхозмашины, 2019. №5. С. 31-39.

22. Сыромятников Ю.Н., Храмов И.С., Войнаш С.А. Гибкий элемент в составе рабочих органов роторной почвообрабатывающей рыхлительно-сепарирующей машины // Тракторы и сельхозмашины, 2018. №5. С. 32-39.

23. Пархоменко ГГ., Пархоменко С.Г. Силовой анализ механизмов перемещения рабочих органов почвообрабатывающих машин по заданной траектории // Тракторы и сельхозмашины, 2018. №1. С. 47-54.

24. Драняев С.Б., Чаткин М.Н., Корявин С.М. Моделирование работы винтового Г-образного ножа почвообрабатывающей фрезы // Тракторы и сельхозмашины, 2017. №7. С. 13-19.

25. Николаев В.А. Определение скорости цепей и размеров пласта грунта, отрезаемого ковшом агрегата для удаления верхнего слоя грунта с подстилающего слоя автодороги // Вестник СибАДИ, 2020. №1. С. 32-43.

26. Николаев В.А. Анализ взаимодействия кромки лезвия консольного ножа с грунтом // Вестник СибАДИ, 2020. №2. С. 172-181.

27. Николаев В.А. Затраты энергии на резание грунта ковшами агрегата непрерывного действия для формирования подстилающего слоя автодороги // Вестник СибАДИ, 2020. №6. С. 676-688.


Для цитирования:


Николаев В.А. Нижний привод агрегата непрерывного действия для формирования подстилающего слоя автодороги. Научный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ". 2021;18(1):30-41. https://doi.org/10.26518/2071-7296-2021-18-1-30-41

For citation:


Nikolaiev V.A. Lower drive of continuous action unit to form underlying layer of road. The Russian Automobile and Highway Industry Journal. 2021;18(1):30-41. (In Russ.) https://doi.org/10.26518/2071-7296-2021-18-1-30-41

Просмотров: 71


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2071-7296 (Print)
ISSN 2658-5626 (Online)