Оценка возможностей рабочих органов роторных снегоочистителей на основе их конструктивных и технологических параметров

Введение. На начальных этапах проектирования питателей роторных снегоочистителей необходимо иметь относительно простые соотношения, на основании которых можно судить об их эффективности и потенциальных возможностях. Наличие таких показателей дает возможность обоснованно выбирать конструктивную схему, геометрические и кинематические параметры рабочих органов роторных снегоочистителей. Решение данных задач позволяет в значительной степени сократить время на проектирование машин и их рабочих органов. Таким образом, основная цель данного исследования заключается в оценке возможности обоснования эффективности конструкторских решений роторных снегоочистителей на ранних стадиях проектирования.
Методы и материалы. Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи: обоснование показателей, на основе которых будет даваться оценка эффективности, описание механизма получения их теоретических значений.
Результаты. В результате проведенных исследований получены аналитические выражения вырезаемых объемов снежной массы горизонтальной и вертикальной фрезами питателя роторного снегоочистителя. Произведена оценка времени транспортирования вырезанной снежной массы. Показана степень влияния ряда конструктивных и технологических параметров на величину вырезаемой снежной массы и время ее транспортирования.
Обсуждение и заключение. Получены уравнения длин траекторий движения произвольной точки фрезы питателя роторного снегоочистителя для ее вертикального и горизонтального расположения. Уравнения позволяют определить продолжительность взаимодействия транспортируемой снежной массы и рабочего оборудования от момента ее захвата до момента ее разгрузки. В результате исследований определена область значений, в которой длина траектории вырезания снежной массы для горизонтальной фрезы меньше длины траектории вырезания для вертикальной фрезы.

1. Закиров М. Ф. Оптимизация рабочей скорости фрезерно-роторного снегоочистителя // Строительные и дорожные машины. 2015. № 10. С. 55–57.

2. Алешков Д.С. Геометрические и кинематические характеристики питателя и метательного аппарата фрезернороторного снегоочистителя // Вестник СибАДИ. 2018. Т. 15, № 5(63). С. 638-648. https://doi.org/10.26518/2071-7296-2018-5-638-648.

3. Желукевич Р. Б., Иванова Н. В., Кайзер Ю. Ф. [и др.] Рабочий орган с режущими дисковыми резцами // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2017. № 7. С. 136–143.

4. Трофимова И. Ф., Баловнев В. И. Плужный снегоочиститель для скоростной очистки автомобильных дорог от снега // Технология колесных и гусеничных машин. 2015. № 4. С. 49–55.

5. Дудкин М. В., Ким А. И., Молдаханов Б. А., Роговский В. В. Определение усилий на рабочем органе фрезерно-роторного снегоочистителя // Труды университета. 2022. № 2(87). С. 16–22. DOI 10.52209/1609-1825_2022_2_16.

6. Вахидов У. Ш., Ерасов И. А., Мокеров Д. С., Молев Ю. И. Методика выбора рациональных параметров роторно-винтового движителя, обеспечивающих минимальный уровень шума при движении по льду // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2020. № 1 (128). С. 113–121. DOI: 10.46960/1816-210X_2020_1_113

7. Летопольский А. Б., Тетерина И. А., Корчагин П. А. Ротор проходческого щита // Вестник машиностроения. 2022. № 2. С. 15–18. DOI: 10.36652/0042-4633-2022-2-15-18

8. Алешков Д. С., Корчагин П. А., Тетерина И. А. Исследование математической модели работы ротора роторного снегоочистителя // Строительные и дорожные машины. 2022. № 8. С. 18–22.

9. Баловнев В. И., Данилов Р. Г. Роторные снегоочистители // Строительные и дорожные машины. 2019. № 6. С. 10–20.

10. Кузнецов А. В., Сладкова Л. А. Конструкционные особенности устройства ударного действия, предназначенного для борьбы с зимней скользкостью // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. № 3. С. 260– 267.

11. Алешков Д. С., Корчагин П. А., Тетерина И. А. Математическая модель процесса транспортирования снежной массы в роторе снегоочистителя // Вестник СибАДИ. 2022. Т. 19, № 5 (87). С. 610–623. DOI: 10.26518/2071-7296-2022-19-5-610-623

12. Дудкин М. В., Молдаханов Б. А., Бугаев А. Б. Классификация методов повышения эффективности работы питателей шнеко- и фрезерно-роторных снегоочистителей // Вестник Восточно-Казахстанского государственного технического университета им. Д. Серикбаева. 2022. № 2. С. 67–70. DOI 10.51885/1561-4212_2022_2_64

13. Плотникова В. А., Калёнов К. А., Захаров Д. П. Обзор снегоочистителей роторного типа // Автоматизированное проектирование в машиностроении. 2022. № 13. С. 43–47. DOI: 10.26160/2309-8864-2022-13-43-47

14. Баловнев В. И., Данилов Р. Г. Снегопогрузчики // Строительные и дорожные машины. 2020. № 1. С. 3–9.

15. Сладкова Л. А., Григорьев П. А., Кустарев Г. В. О необходимости создания инфраструктуры в регионах Арктики // Строительные и дорожные машины. 2021. № 11. С. 24–31.

16. Serebrennikov A.A., Plohov A.A. (2020) Working process for installing snow melting plants with active working element. E3S Web of Conferences: “International Conference on Modern Trends in Manufacturing Technologies and Equipment, ICMTMTE 2020” С. 01057. DOI: 10.1051/e3sconf/202019301057

17. Мерданов Ш. М. Конев В. В., Мальцева Л. П. Повышение эффективности плужной снегоуборочной машины // Фундаментальные исследования. 2016. № 5–3. С. 491–496.

18. Пеленко В. В., Хлыновский А. М., Баринов Г. В. Повышение ресурса пары трения нож-решетка в шнековых измельчителях твердообразных материалов // Технико-технологические проблемы сервиса. 2022. № 1 (59). С. 29–36.

19. Жарников В. Б., Пасько О. А., Ушакова Н. С., Макарцова Е. С. О содержании мониторинга снежных отвалов и подверженных их влиянию земель северных городов (на примере города Томска) // Вестник СГУГиТ (Сибирского государственного университета геосистем и технологий). 2019. Т. 24, № 1. С. 174–191. DOI 10.33764/2411-1759-2019-24-1-174-191.