автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Обоснование выбора основных параметров режущего инструмента экскаваторов траншейных бесковшовых

на правах рукописи

СЛЕПЧЕНКО ВЛАДИМИР АНАТОЛЬЕВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ЭКСКАВАТОРОВ ТРАНШЕЙНЫХ БЕСКОВШОВЫХ

05.05.04 -Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск 2004

Работа выполнена в Томском государственном архитектурно-строительном университете

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ:

- кандидат технических наук, профессор_

Басов Иван Григорьевич

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: - доктор технических

наук, профессор Веригин Юрий Алексеевич

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: OАO «Томскводоканал»

Зашита диссертации состоится 23 декабря 2004г. в 14-00 часов на заседании диссертационного совета К 212.265.01 при Томском государственном архитектурно-строительном университете по адресу -634003, Томск, пл. Соляная 2, корп. 4, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Томского государственного архитектурно-строительного университета.

Автореферат разослан 23 ноября 2004 г.

- кандидат технических наук

Добжинский Даниил Павлович

УЧЕНЫЙ секретарь

ДИССЕРТАЦИОННОГО

СОВЕТА

Кравченко СМ.

ОБШДЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Вопросам разработки мерзлых грунтов посвящено большое количество исследований таких научных школ как МАДИ, МГСУ, КИСИ, ТПУ, ТГАСУ, СибАДИ, представляемых АН.Зелениным, Н.Г.Домбровским, Ю.В.Ветровым, ОДАлимовым, И.Г.Басовым, КААртемьевым и многими другими, а также проектно-конструкторскими бюро и НИИ.

Это обусловлено условиями работы машин в зимних условиях, особенно в регионах Западной Сибири и Крайнего Севера, где значительный объем строительно-монтажных работ ведется в зимний период (прокладка дорог, инженерных коммуникаций, нефтегазопроводов, освоение нефтегазовых месторождений), так как в летнее время зачастую сделать это невозможно из-за труднопроходимости заболоченной местности. В зимнее время сопротивление грунтов разрушению значительно возрастает, что заставляет использовать специальную технику для разрушения мерзлых и прочных грунтов - экскаваторы траншейные цепные бесковшовые (ЭТЦБ).

Анализ конструкций ЭТЦБ выявил ряд конструктивных недостатков. Рабочие органы данных экскаваторов проектируются с использованием режущего инструмента, изготовленного для горнодобывающей промышленности, что не всегда целесообразно. Существует практика установки одинакового режущего инструмента на машины со значительно отличающейся мощностью, размерами отрываемой траншеи и скоростью подачи. Схемы расстановки режущего инструмента на рабочем органе проектируются с использованием только результатов эксплуатации ЭТЦБ. Четких рекомендаций по выбору основных параметров рабочего органа (ширины резца, глубины резания, поперечного шага расстановки резцов по забою) в зависимости от применяемой схемы расстановки резцов, конструктивно-кинематических параметров машины и физико-механических свойств грунта не существует. Это говорит об отсутствии должного методического подхода к проектированию рабочего органа ЭТЦБ. Совокупность недостатков существующих рабочих органов ведет к повышенным удельным приведенным затратам на эксплуатацию ЭТЦБ и расходу дорогостоящего режущего инструмента.

Анализ исследований отечественных и зарубежных источников процесса взаимодействия режущего инструмента с грунтом показал их недостаточность.

Выход из сложившейся ситуации - это создание методики по выбору и расчету основных параметров рабочего оборудования ЭТЦБ на основании проверенных экспериментальных данных.

Целью настоящей работы является обоснование методики выбора и расчета основных параметров рабочего органа ЭТЦБ в зависимости от свойств разрушаемой среды и конструктивно-кинематических параметров базовой машины.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи исследований:

- установить рациональное соотношение между шириной резца Ь, глубиной h и поперечным шагом резания t для наиболее распространенных мерзлых грунтов по полублокированной и сотовой схемам набора резцов;

-получить зависимости критической глубины резания от ширины резца, угла резания и физико-механических свойств мерзлых грунтов;

- получить зависимость ширины резца от совокупности определяющих конструктивно-кинематических параметров базовой машины ЭТЦБ;

- разработать методику выбора и расчета рациональных схем набора режущего инструмента для полублокированной и сотовой схем разрушения;

-создать методические основы разработки параметрического ряда режущего инструмента для ЭТЦБ.

Научная новизна работы заключается:

- в уточнении механизма резания мерзлых и прочных грунтов одиночным резцом;

- в установлении зависимости критической глубины срезаемой стружки от физико-механических свойств мерзлых грунтов и геометрии режущего инструмента (ширины резца и угла резания);

- в выявлении зависимости параметров поперечного сечения среза от формы и размеров уплотненного ядра;

- в обосновании зависимости ширины резца от совокупности определяющих конструктивно-кинематических параметров базовой машины ЭТЦБ;

Теоретической и методологической основой диссертации являются основные положения механики резания различных материалов, методы корреляционно-регрессионного анализа, труды ученых по этим вопросам. Обработка экспериментальных данных проводилась с

использованием методов математической статистики. Численные расчеты выполнены на ЭВМ при помощи языка программирования QuickBasic.

Практическая ценность работы заключается:

- в результатах исследования процесса взаимодействия резца с разрушаемым массивом мерзлого грунта с учетом такого явления, как критическая глубина резания;

- в методике рациональной расстановки резцов по полусвободной, полублокированной и сотовой схемам резания;

- в создании методики выбора и расчета основных параметров многорезцового цепного рабочего органа ЭТЦБ.

Реализация результатов диссертационной работы.

Метод выбора и расчета основных параметров многорезцового цепного рабочего органа применим для расчета и оптимизации рабочих органов ЭТЦБ. Отдельные составляющие методики использовались при создании машин: УРМГ-60, БЭТУ, «Мороз», ЦКМ-1, 2, «Ас-катеш», ТМ-5. Полученная методика реализована в виде программы для ЭВМ «Bagger», при помощи которой была проведена многовариантная оптимизация конструкции рабочего органа траншейного экскаватора БК-700, что позволило снизить удельные приведенные затраты на эксплуатацию машины на 90%.

Методика выбора и расчета основных параметров многорезцового цепного рабочего органа используется ООО «Томскводоканал» (г.Томск), НИЦ «Импульс» (г.Бишкек), ОАО «Сибстроймеханизация» (г.Новосибирск), и в учебном процессе кафедры «Строительных и дорожных машин» Томского государственного архитектурно-строительного университета по дисциплине «Машины для земляных работ» IV курса специальности 19.02.05 - «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование».

Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены на международной научно-технической конференции «Интер-строймех-98» (Воронеж, 1998), на международной научно-технической конференции «Интерстроймех-2001» (Санкт-Петербург, 2001), на международной научно-технической конференции «Архитектура и строительство. Наука, образование, технологии, рынок», на секции «Совершенствование технологий строительного производства, повышение эффективности труда, уровня технической надежности» (Томск, 2002), на заседании кафедры «Строительных и дорожных машин»

Томского государственного архитектурно-строительного университета.

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 7 опубликованных работах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов работы, библиографического списка и приложений. Содержание диссертации изложено на 135 страницах, включая 43 рисунка, 26 таблиц, библиографического списка с числом 102 записей и 5 приложений. Общий объем работы составляет 185 страниц.

На защиту выносятся:

- зависимости ширины резца от совокупности определяющих конструктивно-кинематических параметров базовой машины ЭТЦБ;

- результаты экспериментальных исследований процесса взаимодействия резца с разрушаемым массивом мерзлого грунта;

- методика выбора и расчета основных параметров многорезцового цепного рабочего органа ЭТЦБ;

- метод выбора и расчета основных параметров многорезцового цепного рабочего органа ЭТЦБ как методологическое обоснование параметрического ряда режущего инструмента.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложены актуальность, цель и задачи представленной диссертационной работы, научная новизна, теоретические и методологические основы работы, основные положения, выносимые на защиту, достоверность, практическая ценность и реализация результатов, апробация, структура и объем работы.

Первая глава посвящена вопросу взаимодействия рабочих органов существующих ЭТЦБ с мерзлым и прочным грунтом. Проведен обзор конструкций и подходов в проектировании бесковшовых траншейных экскаваторов. Также исследован вопрос создания рабочими органами траншейных экскаваторов необходимых разрушающих нагрузок на массив мерзлого грунта. Получены значения условных удельных нагрузок на резцах этих машин в зависимости от установленной мощности двигателя, скорости подачи, ширины резца и параметров траншеи.

Сделаны выводы:

- разрушающая способность существующих машин, в общей массе, достаточна для преодоления сопротивления мерзлых грунтов;

- при создании рабочих органов траншейных экскаваторов не учитываются зависимости геометрии резца от конструктивно-кинематических параметров машин и физико-механических свойств грунтов;

- в конструкции трансмиссий траншейных экскаваторов присутствует несоответствие между диапазонами скоростей подачи и возможностями существующих ЭТЦБ.

В работе исследованы также современные представления о механизме разрушения резцом массива мерзлого и прочного грунта. Начало исследований процесса резания было положено И.А. Тиме более полутораста лет назад. За это время накопилось достаточно работ, включающих исследования взаимодействия с разрушаемой средой как целых рабочих органов (ковшей экскаваторов, скреперов, отвалов бульдозеров), так и одиночных резцов.

На основании анализа этих работ сделаны выводы:

- процесс взаимодействия режущего инструмента с разрушаемой средой сложен и недостаточно изучен;

- отделение стружки грунта от массива резанием сопровождается образованием перед передней гранью ядра уплотнения;

- влияние формы ядра уплотнения на процесс разрушения мерзлого грунта в представлении отечественных и зарубежных ученых носит противоречивый характер;

- математическое описание сопротивления разрушению среды резанием выполняется без учета влияния ядра уплотнения;

- отмечается наличие критической глубины резания, однако, научного обоснования этого феномена не приводится.

- нет четких рекомендаций по выбору геометрических параметров резцов в зависимости от схем их набора на режущем органе, прочности и изнашивающей способности разрушаемой среды.

На основе вышеизложенного сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе представлена методика проведения экспериментальных исследований механизма взаимодействия одиночного резца с массивом мерзлого грунта. Эксперименты осуществлялись в два этапа.

1 Проводилось исследование зависимостей силы резания различных мерзлых грунтов и геометрических параметров прорези от однофакторного изменения ширины резца Ь, толщины стружки h и поперечного шага резания t на лабораторном стенде СРМГ-1, создан-

ного на основе продольно - строгального металлообрабатывающего станка, на каретке суппорта которого быш установлен тензодинамо-метр (рис. 1-2) с резцедержателем;

2 Проводилось исследование зон деформаций в мерзлом грунте при внедрении разного рода штампов, для чего использовался лабораторный стенд УИМ-2, представляющий собой гидравлический пресс, в тензометрический стакан (рис. 3) которого ввинчивались различного рода инденторы и приспособления для испытания грунтов.

Рис. 1 - Схема расположения Рис. 2 - Схема наклейки

тензоколец на основании тен- датчиков на тензокольца

зодинамометра

Образцы для изучения процесса резания имели форму параллелепипеда с размерами 500*310*200 мм. Образцы для изучения механизма разрушения мерзлого грунта при вдавливании штампов имели форму полуцилиндра длиной 185мм и диаметром 255 мм, на прямую боковую поверхность которого наносилась сетка 10x10 мм для визуализации деформаций, возникающих перед штампом.

Образцы для испытания на СРМГ-1 и УИМ-2 формировались из грунтов естественного залегания путем укладки в форму с послойным перемешиванием и уплотнением с добавлением необходимого количества влаги. Вымораживание поверхностного слоя образцов предот-

вращалось покрытием влагонепроницаемой пленкой. Образцы охлаждались до заданной температуры в холодильной камере.

Порядок проведения экспериментов по резанию мерзлых грунтов одиночным резцом на стенде СРМГ-1.

Стенд располагался в неотапливаемом помещении при отрицательной температуре воздуха. Вся тензометрическая аппаратура кроме тензодинамометра находилась в помещении с температурой воздуха примерно +20°С. Перед проведением эксперимента определялась плотность образца мерзлого грунта. Образец мерзлого грунта закреплялся и прострагивался для удаления возможно вымороженного слоя грунта. Определялась температура, готового к резанию слоя грунта ртутным термометром с точностью 0,1 °С.

Устанавливалась величина глубины резания, далее проводился рез с одновременной записью осциллографом составляющих сил резания. Часть продуктов разрушения собиралась в бюксы для определения весовой влажности. После использования всей поверхности образца она выравнивалась прострагиванием, далее вновь проводилась серия экспериментов.

В экспериментах применялись резцы, армированные твердосплавными пластинами ВК8 с шириной режущей кромки 10... 30 мм, с углами резания 30°, 45°, 60°, 75°, 90°, 105° и задними углами у=10°..Л2°(рис.4).

Рис. 4 - Резцы Рис. 5 - Виды резания мерзлого грунта

резцом

Эксперименты по резанию мерзлого грунта (рис. 5) проводились так, чтобы обеспечивался переход: а) блокированной схемы резания в щелевую, б) полусвободной схемы резания в полублокированную и далее в блокированную. В каждом

эксперименте проводился обмер поперечного сечения образуемой прорези и размеров крупных элементов стружек.

Порядок проведения экспериментов по внедрению штампов в образцы мерзлого грунта на лабораторном стенде УИМ-2.

Для визуального изучения изменения деформаций грунта у передней грани резца осуществлялось внедрение плоских штампов вдоль стенки образца мерзлого грунта с нанесенной сеткой, защищенной прозрачной пластиной из оргстекла толщиной 40 мм. Одновременно с записью усилия внедрения осуществлялись киносъемка процесса отделения элементов грунта и периодическое фотографирование (рис. 6).

Рис. 6 - Фотографии процесса внедрения штампа шириной 10 мм, углом при основании 90°(а) и 60°(б) и высотой контакта 35(а) и 60(6) мм в образец мерзлого грунта

Штампы имели различные соотношения высоты и ширины контакта с массивом, а также углы внедрения, равные 90°, 60°, 45°.

В третьей главе проводилось исследование механизма резания мерзлого грунта одиночным резцом. Уточнена картина блокированного резания мерзлого грунта, раскрыт механизм резания и определены зависимости по выбору соотношений основных параметров рабочего органа с учетом схемы резания.

Построены графики зависимостей касательной составляющей силы резания Рг (при температуре грунта 1Л-ГС) от ширины срезаемой стружки (1-Ь) (рис. 7). Получена сравнительная таблица видов резания (табл. 1). Сравнение проводилось по отношению силы блокированного резания к конкретному виду резания, что отображено в значениях коэффициента блокированности Кб. Анализ экспериментальных графических зависимостей позволил сделать обобщения:

и

Рис. 7 - Зависимость усилия резания мерзлого суглинка от ширины срезаемой стружки при Ь=10мм, t=-l°C, a=90°

- минимальное значение силы резания всегда соответствует полусвободной схеме резания, а максимальное - блокированной;

- переход от полусвободной к полублокированной схеме резания происходит при превышении шагом резания t ширины резца Ь, дальнейшее увеличение ширины стружки для глинистых грунтов, что соответствует соотношению параметров реза K2=(t-b)/h > (0,8... 1,2), приводит к переходу от полублокированного к блокированному виду резания.

Изучение процесса блокированного резания мерзлого грунта позволило установить следующее:

- резание мерзлого грунта одиночным резцом характерно существенным колебанием расходуемого для этого усилия (рис. 8), что объясняется изменением площади контакта резца с массивом вследствие периодичности выколов крупных и мелких элементов стружки;

- отделение элементов срезаемой стружки происходит с обязательным образованием в массиве мерзлого грунта перед передней гранью резца ядра уплотнения (рис. 9);

- ядро уплотнения - локальный мгновенно возникающий на контакте передней грани резца с разрушаемой средой куполообразный объем мерзлого грунта. Под нагрузкой ядро имеет пластическое

Таблица 1 - Схемы резания

Наим. реза Схема реза Условия обеспечения реза Коэффициент блокированное™ реза

Блокированный ж \ Щь

Блокированный угловой ж ^=1,3...!,35

Глубокобло-кированный (щелевой) 1 'г р К«" 1Д-1.7

Сотовый (шахматный) • А/ И ^ 1 = 0,25Ь+0,5Ь для крайних резиоа К^« 0,81-0,086 ЪЪ + О^-Ь)/!) для средних резкое Ц- 0,69-0,086 УЪ+0Д5(1-ЬУЪ

Полусвободный ю Ч. ■- ьР 1=Ь Кб-0,5 иИМ

Полублокированный И! Кб=0,5 + 0,4(1-Ь>Ь

Полублокированный угловой 1 а ии+ь Кб=й0,5 + 0,40-Ь).11

Свободный ^ У® ц. 1=(0...0,5)1гИ> Кб=0Л9 + 0,83(1-Ь>Ъ

«квазитекучее» состояние, что способствует смещению равномерно нагруженного купола ядра в сторону наименьшего сопротивления — к открытой поверхности.

- происходит отделение некоторой части ядра с выкалываемым объемом упругодеформированного грунта. В момент разрушения часть ядра, оставшаяся в массиве грунта и отделившаяся с элементом стружки, мгновенно переходит в хрупкое состояние. При дальнейшем движении резца цикл повторяется;

- на поперечном сечении следов блокированного резания имеются участки (рис. 8), отражающие разрушение от трех различных по характеру воздействий резца на разрушаемую среду: всестороннего сжатия (Ь-Ы), сдвига (ЬгЬ2) и отрыва Ь2; размеры этих участков по высоте зависят от соотношения Ь/Ъ и физико-механических свойств грунта;

- при малой глубине резания ядро имеет форму полуцилиндра с диаметром вытянутого вдоль режущей кромки

резца (рис. 9). Объем разрушения грунта выколом при этом минимален. С увеличением глубины резания растет диаметр ядра уплотнения и при наблюда-

ется максимально возможный объем от-

Рис. 9 - Схема изменения геометрических параметров выкола от глубины резания

деляемого грунта путем выкола. Глубина резания ^ соответствующая условию <1я =Ь, является критической.

- превышение критической глубины резания приводит к увеличению поперечного сечения среза только за счет прироста участка разрушения от всестороннего сжатия и к увеличению интенсивности роста силы резания.

Анализ механизма блокированного резания показал, что критическая глубина резания прямо пропорциональна ширине резца Ь и углу резания а также зависит от показателя хрупкости мерзлого грунта К^, (представленного отношением высоты выкола грунта к общей глубине Если не разделять влияние показателя хрупкости мерзлого грунта и влияния угла резания и обозначить как Кь то зависимость критической глубины резания от ширины резца примет вид

где К|=8та/(1-К^) . Экспериментально установлено, что при резании глинистых мерзлых грунтов различных физико-механических свойств резцом с углом а = 90° коэффициент К] изменяется в пределах 1,6...2,5, что соответствует изменению показателя К^ в диапазоне*),385...0,65.

Получены зависимости критической глубины резания Ькр и коэффициента от среднего диаметра минеральных частиц мерзлого

грунта с1ф

Ь = 35,5167с!?'2415, кр ' ср

Кь = 0,9076 • ё 128.

Анализ экспериментальных зависимостей, выраженных в виде коэффициентов и зависимостей позволил сделать

вывод, что ширина резца Ь, ширина t и глубина h резания определяют энергетику процесса резания. Ширина резца является определяющей при выборе величин t и h, поэтому ее можно считать главным параметром рабочего органа.

Зависимости Р2 = Ь, I) служат основой выбора целесообразных схем набора резцов, обеспечивающих наименее энергоемкие схемы резания.

Четвертая глава посвящена обоснованию зависимостей ширины режущего инструмента от параметров рабочего органа ЭТЦБ.

Экспериментально установлено, что самым выгодным режимом разрушения мерзлого грунта является резание с критической глубиной стружки, которая обеспечивает наименьшую энергоемкость данного процесса. Зависимость глубины срезаемой стружки от кинематических

показателей машины (скорости резания и подачи расстояние между резцами в линии резания

где Р - угол установки рабочего органа от вертикали; и зависимость

эффективной мощности машины от параметров траншеи (В, Н) и

скорости подачи позволяют при совместном решении получить

зависимость ширины резца от конструктивно-кинематических показателей ЭТЦБ

где - мощность двигателя базовой машины, кВт; г|т - кпд трансмиссии от двигателя до рабочего органа; - удельная энергоемкость разрушения грунта, кПа; Н, В - глубина и ширина траншеи, м; Кх - коэффициент, отражающий расход мощности на перемещение

режущей цепи в зависимости от скорости ее движения Ур, кВт*с/м;

Кп- коэффициент, учитывающий затраты мощности на рабочее перемещение экскаватора и транспортировку разрыхленного мерзлого грунта из траншеи.

Из зависимости (3) следует, что резцы будут более широкими при большей установленной мощности двигателя экскаватора и боль-

шим значением отношения величины 1р к длине забоя Н / cos р. Напротив, величину b следует назначать тем меньше, чем большими будут прочность разрушаемой среды Куд, ширина траншеи В и скорость

резания Vp.

Резцы на рабочем органе располагаются по определенным схемам, которые характеризуются числом линий резания пл (либо шириной среза t), шагом расстановки вдоль линии резания 1ри коэффициентом блокированности резцов (табл.1).

Получены зависимости числа линий резания от свойств разрабатываемого массива, ширины траншеи и ширины режущего инструмента для полусвободной схемы резания

для полублокированной (Рис. 10) и сотовой схем набора режущего инструмента

в^+ь^ + ик^)

ЬО + К^) '

(5)

где Кв - коэффициент увеличения ширины забоя за счет криволиней-

ности расположения резцов в веере; принимается

в

Получена зависимость между шириной резца и шагом расстановки резцов в линии резания

I НЬК'КР»*

р \|/KBhxn„ cosp'

(6)

где Крых - коэффициент разрыхления мерзлого грунта; принимается Крых = 1,2-..1,8; у - коэффициент заполнения рыхлым грунтом свободного пространства в забое; принимается - высота

к

кутачка или скребка; пт - число транспортирующих элементов в контакте с грунтом. Отсюда следует, что величина 1р зависит от длины забоя степени разрыхления мерзлого грунта и транспорти-

рующих возможностей рабочего органа.

Рис. 10 - Схема набора резцов (а) для осуществления полублокированной схемы резания (б)

Рассмотрено влияние ширины режущего инструмента на его прочность. Поперечное сечение державки резца, вылет резца и размеры паяного соединения между армирующей пластинкой и державкой резца определяют его прочность. Самой слабой частью резца является паяное соединение. Исследованием вопроса долговечности паяного соединения резца установлено, что угол резания при конструировании резцов следует назначать свыше 65°. Получены формулы поверочного расчета минимальной ширины резца с точки зрения эквивалентных напряжений в паяном соединении между армирующей пластинкой и державкой резца:

для полублокированного вида резания

где Qy , Qx, Qz - опорные реакции; M[, М2 - удерживающие моменты в паяном шве; 1П и А - длина и толщина твердосплавной пластинки.

В пятой главе представлена методика выбора и расчета основных параметров многорезцового цепного рабочего органа ЭТЦБ. Данная методика основана на зависимостях главных параметров рабочего органа ЭТЦБ (ширины резца, толщины срезаемой стружки и поперечного шага расстановки резцов в забое) от физико-механических свойств грунтов и конструктивно-кинематических показателей базовой машины. Методика состоит из:

1 расчета и выбора основных конструктивных параметров рабочего органа ЭТЦБ. При этом определяются основные параметры экскаватора - ширина резца (3), толщина срезаемой стружки (1), (2), поперечный (4), (5) и продольный (6) шаг расстановки резцов по забою. Также определяются геометрические параметры рабочего органа, такие как межосевое расстояние и длина рабочего органа, длина звена цепи, длина цепи с учетом прямолинейности или криволиней-ности режущей ветви рабочего органа;

2 уточнения главного параметра - ширины резца в зависимо -сти от геометрических и кинематических параметров режущего органа ЭТЦБ, таких как число линий резания, среднего числа резцов в забое, ширины и глубины траншеи;

3 определения силовых и энергетических показателей ЭТЦБ для острого режущего инструмента и с учетом его затупления. Расчету подлежат усилия протягивания режущей цепи с учетом всевозможных сопротивлений и мощность, затрачиваемая при этом. Определяются размеры площадок затупления, проводится сравнительный их анализ для установления момента переточки режущего инструмента;

4 определения технологических и экономических показателей ЭТЦБ. Для этого проводится расчет длин выработанных траншей при наступлении определенных критических моментов в работе экскаватора, определяется техническая и эксплуатационная среднечасовая производительность машины и удельные приведенные затраты на ее эксплуатацию.

Методика выбора и расчета основных параметров ЭТЦБ была реализована в виде программы для ЭВМ «Bagger», предназначенную для конструирования, либо для оптимизации существующих рабочих органов траншейных экскаваторов.

Процесс оптимизации заключается в улучшении технологических и экономических показателей машины.

Главным критерием оценки технологических показателей экскаватора является эксплуатационная производительность машины На экономическую составляющую процесса разработки траншей оказывают значительное влияние стоимость режущего инструмента с учетом его обслуживания, длина траншеи выработанной одним комплектом режущего инструмента и удельная стоимость эксплуатации ЭТЦБ, выраженная в стоимости машино-часа

Следовательно критерием оптимизации являются удельные приведенные затраты эксплуатации ЭТЦБ, увязывающие все пе-

пр

речисленные важнейшие показатели в единую зависимость

где - коэффициент использования машины во времени.

Удельные приведенные затраты имеют обратную зависимость от главного параметра ЭТЦБ - ширины резца

2НК:

3 = —

пр Ь(К](К2 +1) — 1) соэ Р

4С„

С„и37

КИ1:Ур (А-аООп+^гСозр

(10)

где Э[ и а2 - коэффициенты определения пути Ь, пройденного режущим инструментом в контакте с грунтом за период его стойкости;

- проекция площадки износа на направление движения резца, соответствующая моменту, когда резец необходимо переточить; ^ - число переточек режущего инструмента, пг - число групп резцов на рабочем органе.

Апробацией данной методики является многовариантная оптимизация экскаватора траншейного цепного бесковшового БК-700 на базе пневмоколесного трактора К-700. Рассматривалась эксплуатация БК-700 при разработке мерзлой супеси с числом пластичности от 7 до 4, средней температурой по забою -2°С, и весовой влажностью 10%. Использовалось два подхода к решению данной задачи, позволяющих получить различную степень оптимизации.

Первый подход заключается в оптимизации без кардинальных изменений конструктивных и кинематических параметров рабочего органа экскаватора. При этом осуществляется расчет и подбор ширины резца и/или схемы расстановки резцов на цепи.

Второй - опираясь на кинематические и силовые характеристики базовой машины ЭТЦБ и свойства мерзлого грунта, проводился полный цикл оптимизации параметров рабочего органа.

Результатом оптимизации рабочего органа данного экскаватора стало повышение средней эксплуатационной производительности и снижение приведенных затрат от 56,6 до 90%, в зависимости от степени оптимизации рабочего органа.

В процессе оптимизации рассматривалось влияние ширины резца на удельные приведенные затраты и длину выработанной одним комплектом резцов траншеи. Анализ графических зависимостей удельных приведенных затрат эксплуатации ЭТЦБ (рис. 11) от ширины режущего инструмента показал, что существуют такие значения ширин резца, которым соответствует минимум удельных приведенных затрат. Следовательно, для определенного сочетания кинематических и силовых параметров траншейного экскаватора, а также грунтовых условий существует единственное значение рациональной ширины режущего инструмента.

Это позволяет сделать вывод о применимости данной методики для создания параметрического ряда ширин режущего инструмента ЭТЦБ.

90 80 70 60 1 50

30 20 10

0

0,01 0,03 0,05 0,07

ь, м

Рис. 11 - Зависимость удельных приведенных затрат на эксплуатацию БК-700 и длины выработанной одним комплектом резцов траншеи от ширины резца. Полусвободная схема расстановки резцов

1

-b-.sk —Зпр

90 80 70 60 50 40 30 20 10

ю

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ РАБОТЫ

1 Экспериментальные и теоретические исследования позволили уточнить и выявить ряд закономерностей процесса взаимодействия одиночного резца с массивом мерзлого грунта с учетом критической глубины срезаемой стружки. Подтверждено существование ядра уплотнения, а также определено влияние формы и размера ядра на процесс резания мерзлых грунтов.

2 Получены зависимости ширины режущего инструмента от основных параметров базовых машин ЭТЦБ, разрушаемой среды и геометрических параметров схем расстановки резцов на рабочем органе.

3 Разработана методика выбора и расчета основных параметров многорезцового цепного рабочего органа.

4 Разработан алгоритм оптимизации рабочего органа бесковшового траншейного экскаватора, критерием оптимизации которого являются удельные приведенные затраты на эксплуатацию многорезцовых траншейных экскаваторов. Использование данного алгоритма, реализованного в виде программы для ЭВМ «Bagger», в оптимизации траншейного экскаватора БК-700 позволило снизить удельные приведенные затраты на его эксплуатацию от 56,6 до 90%;

5 На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны методологические основы для создания параметрического ряда режущего инструмента ЭТЦБ.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Слепченко В.А. Обоснование выбора ширины резца экскаватора траншейного бесковшового / И.Г.Басов, В.А. Слепченко // Интер-строймех-98: Материалы междунар. науч.- технич. конф.- Воронеж: Воронеж, гос. архит.-строит. академия.-1998.- С. 97- 98.

2 Слепченко В.А. Влияние различных факторов на выбор параметров режущего инструмента траншейных экскаваторов / И.Г.Басов, В.А.Слелченко // Сборник научных трудов лесотехнического института / Томск, гос. архит.-строит. ун-т.- Томск: Изд-во ТГАСУ, 2000.-С. 17-24.

3 Слепченко В.А. О классификации мерзлых грунтов // И.Г.Басов, В.А.Слепченко // Интерстроймех-2001: Материалы между-нар. науч.-технич. конф. С.-Пб.: С.-Пб. гос. технич. ун-т, 2001.- С. 9194.

4 Слепченко В.А. К определению параметров резов мерзлых грунтов / В.А.Слепченко, Г.И.Митерев // Интерстроймех-2001: Материалы междунар. науч.-технич. конф. С.-Пб.: С.-Пб. гос. технич. ун-т, 2001.-С. 192-195.

5 Слепченко В.А. Обоснование выбора основных параметров режущего инструмента для экскаваторов траншейных цепных бесковшовых // Архитектура и строительство. Наука, образование, технологии, рынок: Тез. докл. науч.-технич. конф. Секция совершенст. технологий строит, производства, повыш. эффективн. труда, уровня технич. надежности, 11 сен.- 12 сен. 2002г.- Томск: Изд-во Томск, гос. арх.-строит. ун-та, 2002.- С. 61.

6 Слепченко В.А. Обоснование минимальной ширины режущего инструмента траншейных экскаваторов / И.Г.Басов, В.А.Слепченко // Сборник научных трудов лесотехнического института / Томск, гос. архит.-строит. ун-т.- Томск: Изд-во ТГАСУ, 2003.- С. 11-16.

7 Методика проведения экспериментов по резанию мерзлых грунтов одиночными резцами / И.Г.Басов, А.Н.Щипунов, В.А.Слепченко; Томск, гос. архит.- строит, ун-т - Томск, 2004.- 18с. Библиогр. 3 назв.- Рус- Деп. в ВИНИТИ 25.10.04, №1672-В2004.

Изд. лиц. №021253 от 31.10.97. Подписано в печать ¿2-Формат 60x90/16. Бумага офсет. Гарнитура Тайме, печать офсет. Уч.-изд. л. 2. Тираж 100 экз. Заказ Цо 4р2.

Изд-во ТГАСУ, 634003, г. Томск, пл. Соляная, 2. Отпечатано с оригинал-макета в ООП ТГАСУ. 634003, г. Томск, ул. Партизанская, 15.

Введение

1 Анализ существующего положения в обосновании основных параметров режущего инструмента многорезцовых исполнительных органов

1.1 Анализ условий эксплуатации и основных параметров технических характеристик экскаваторов траншейных бесковшовых

1.2 Обзор исследований сопротивляемости резанию прочных и мерзлых грунтов

1.2.1 О механизме резания грунта

1.2.2 О расчете сил сопротивления резанию грунтов

1.3 Цели и задачи исследования

2 Методика проведения экспериментальных исследований механизма взаимодействия одиночного резца с массивом мерзлого грунта

2.1 Общие положения

2.2 Стенд для резания мерзлых грунтов СРМГ

2.3 Универсальная испытательная машина УИМ

2.4 Приготовление образцов мерзлого грунта

2.5 Порядок проведения экспериментов по резанию мерзлых грунтов ф одиночным резцом на стенде СРМГ

2.6 Порядок проведения экспериментов по внедрению штампов в образцы мерзлого грунта на лабораторном стенде УИМ

3 Исследование механизма резания мерзлых грунтов одиночным резцом

3.1 Анализ механизма блокированного резания

3.2 Влияние основных параметров реза на силу резания

3.3 Выводы по главе

4 Влияние ширины режущего инструмента на другие параметры рабочего органа ЭТЦБ

4.1 Взаимосвязь ширины режущего инструмента с основными показателями технической характеристики ЭТЦБ и разрушаемой среды ф 4.2 Влияние ширины резца на выбор ширины среза для различных схем резания

4.3 Взаимосвязь ширины резца с шагом расстановки резцов в линии резания

4.4 Влияние армирования резцов твердосплавными элементами на выбор ширины инструмента

4.5 Выводы по главе 101 5 Обоснование методики выбора и расчета основных параметров многорезцового цепного рабочего органа

5.1 Выбор основных конструктивных параметров рабочего органа 102 ^ 5.2 Определение силовых и энергетических затрат на резание мерзлых грунтов с учетом износа режущего инструмента

5.3 Определение эффективности применения ЭТЦБ

5.4 Выбор оптимального значения ширины резца

5.5 Оптимизация на ЭВМ рабочего органа ЭТЦБ

5.5.1 Выбор критериев и обоснование цели оптимизации

5.5.2 Методика оптимизации рабочего органа ЭТЦБ

5.5.3 Результаты оптимизации на ЭВМ

5.6 Выводы 131 ф) Основные выводы работы

В нашей стране в условиях роста объемов гражданского строительства, добычи полезных ископаемых, освоения нефтяных и газовых месторождений с новой силой встает проблема разработки мерзлых и прочных грунтов.

Решению комплекса вопросов, связанных с этой проблемой, посвящено большое количество исследований таких научных школ, как Московского автомобильно-дорожного института, Московского государственного архитектурно-строительного университета, Киевского национального университета строительства и архитектуры, Томского политехнического университета, Томского государственного архитектурно-строительного университета, Сибирской автомобильно-дорожной академии, представляемых А.Н. Зелениным, Н.Г. Домбровским, Ю.В. Ветровым, О.Д. Алимовым, И.Г. Басовым, Артемьевым К.А. и многими другими, а также проектно-конструкторскими бюро и НИИ.

Причина такого пристального внимания - относительно большой объем земляных работ, проводимых в Западной Сибири и на Крайнем Севере, выполняяется в мерзлых и прочных грунтах, высокая механическая прочность и изнашивающая способность которых, многократно превышают аналогичные показатели грунтов при положительных температурах. Машины для земляных работ, в общей своей массе, проектируются для преодоления удельного сопротивления резанию не более 1. .2 МПа, это обстоятельство не позволяет разрабатывать мерзлые грунты, потому что для разрушения необходимо контактное давление, лежащее в диапазоне от 2 до 10 МПа.

В силу этого использование таких машин для зимних земляных работ возможно только после предварительного рыхления мерзлого слоя грунта или соответствующего снижения его прочности. Последнее обычно осуществляется посредством теплопереноса, который создается путем сжигания различного вида топлива, теплопереноса паром, водой, электрическим разрядом и т.д. [20, 83, 84, 100]. Эти средства малопроизводительны и дорогостоящи, а ф поэтому применяются весьма ограниченно, вследствие чего рыхление мерзлого слоя грунта осуществляется буровзрывным или механическим способами.

Буровзрывной способ является основным при рыхлении горных пород и мерзлых грунтов на открытых горных работах. На строительных площадках, расположенных вблизи или в черте населенных пунктов, в соответствии с правилами безопасности, буровзрывные работы недопустимы, хотя экспериментальные работы в этом направлении проводились вполне успешно [52].

Механические способы разрушения мерзлых грунтов, как наиболее эффективные и менее энергоемкие, получили наибольшее распространение. Среди них чаще всего применяется резание мерзлого грунта (тракторные рыхлители, траншейные цепные или роторные экскаваторы).

Из общего объема зимних земляных работ на разработку мерзлых грунтов экскаваторами траншейными бесковшовыми с цепными и дискофрезер-ными рабочими органами в последние годы (до спада объемов строительства) приходилось до 10-15% [42, 52] и планировалось на перспективу сохранение такого положения. В условиях европейской части страны (севернее Москвы), Северного Казахстана, Сибири и Дальнего Востока наибольшее распространение получили экскаваторы траншейные цепные бесковшовые (ЭТЦБ) для Щ рытья траншей шириной 0,14.0,6 м, глубиной до 2 м и более. Чему способствовало то обстоятельство, что для конструирования ЭТЦБ использовались базовые машины (тракторы и траншейные экскаваторы), баровые исполнительные органы и резцы горных машин, тракторные цепи и зубчатые колеса тракторных трансмиссий, гидроаппаратура, детали и сборочные единицы, серийно выпускаемые различными отраслями машиностроения [4, 10, 11, 21, 92].

Такой подход обеспечил даже в условиях неспециализированных ремонтных заводов и мастерских строительных организаций изготовление достаточно надежных ЭТЦБ. Все вышесказанное позволило расширить диапазон # применения ЭТЦБ за счет привлечения их к аварийным и спасательным работам, поэтому данный тип экскаваторов включен в обязательный комплект машин для различных чрезвычайных ситуаций.

Анализ состояния дел в области проектирования бесковшовых цепных траншеекопателей вскрыл ряд хронических недостатков.

Оснащение рабочих органов этих машин ведется режущим инструментом, предназначенным для горнодобывающей промышленности, что не всегда целесообразно. Зачастую устанавливается идентичный режущий инструмент на машины со значительно отличающейся мощностью, размерами отрываемой траншеи и скоростью подачи. Расстановка резцов на рабочем органе, в общей массе, ведется на основе рационализаторского подхода. Объясняется это отсутствием всеобъемлющих рекомендаций, учитывающих зависимости конструктивно-кинематических параметров бесковшовых цепных экскаваторов от условий эксплуатации. Однако существует большое количество исследований конкретных проблем в области взаимодействия многорезцового режущего органа с массивом мерзлого грунта, но из-за отсутствия комплексного подхода, эти исследования носят рекомендательный характер, либо недостаточны.

Перечисленные недостатки являются причиной повышенных затрат на эксплуатацию траншейных цепных бесковшовых экскаваторов и приводят к удорожанию конструкций этих машин.

Следовательно, целью настоящей работы является обоснование методики выбора и расчета основных параметров рабочего органа ЭТЦБ в зависимости от свойств разрушаемой среды и конструктивно-кинематических параметров базовой машины. Для решения поставленной цели нами были намечены следующие задачи исследований:

-установить рациональное соотношение между шириной резца Ь, глубиной Ъ и поперечным шагом резания X для наиболее распространенных мерзлых грунтов по полублокированной и сотовой схемам набора резцов;

-получить зависимости критической глубины резания от ширины резца, угла резания и физико-механических свойств мерзлых грунтов;

-получить зависимость ширины резца от совокупности определяющих конструктивно-кинематических параметров базовой машины ЭТЦБ;

-разработать методику выбора и расчета рациональных схем набора режущего инструмента для полублокированной и сотовой схем разрушения;

-создать методические основы разработки параметрического ряда режущего инструмента для ЭТЦБ.

Научная новизна работы заключается:

-в уточнении механизма резания мерзлых и прочных грунтов одиночным резцом;

-в установлении зависимости критической глубины срезаемой стружки от физико-механических свойств мерзлых грунтов и геометрии режущего инструмента (ширины резца и угла резания);

-в выявлении зависимости параметров поперечного сечения среза от формы и размеров уплотненного ядра;

-в обосновании зависимости ширины резца от совокупности определяющих конструктивно-кинематических параметров базовой машины ЭТЦБ;

Теоретической и методологической основой диссертации являются основные положения механики резания различных материалов, методы корреляционно-регрессионного анализа, труды ученых по этим вопросам. Обработка экспериментальных данных проводилась с использованием методов математической статистики. Численные расчеты выполнены на ЭВМ при помощи языка программирования ОшскВавю.

Практическая ценность работы заключается:

-в результатах исследования процесса взаимодействия резца с разрушаемым массивом мерзлого грунта с учетом такого явления, как критическая глубина резания;

-в методике рациональной расстановки резцов по полусвободной, полублокированной и сотовой схемам резания;

-в создании методики выбора и расчета основных параметров многорезцового цепного рабочего органа ЭТЦБ.

Реализация результатов диссертационной работы.

Метод выбора и расчета основных параметров многорезцового цепного рабочего органа применим для расчета и оптимизации рабочих органов ЭТЦБ. Отдельные составляющие методики использовались при создании машин: УРМГ-60, БЭТУ, «Мороз», ЦКМ-1, 2, «Аскатеш», ТМ-5. Полученная методика реализована в виде программы для ЭВМ «Bagger», при помощи которой была проведена многовариантная оптимизация конструкции рабочего органа траншейного экскаватора БК-700, что позволило снизить удельные приведенные затраты на эксплуатацию машины на 90%.

Методика выбора и расчета основных параметров многорезцового цепного рабочего органа используется ОАО «Томскводоканал» (г.Томск), НИЦ «Импульс» (г.Бишкек), ОАО «Сибстроймеханизация» (г.Новосибирск), и в учебном процессе кафедры «Строительных и дорожных машин» Томского государственного архитектурно-строительного университета по дисциплине «Машины для земляных работ» IV курса специальности 19.02.05 - «Подъемно-транспортные, строительно-дорожные машины и оборудование».

Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены на международной научно-технической конференции «Интерстроймех-98» (Воронеж, 1998), на международной научно-технической конференции «Интер-строймех-2001» (Санкт-Петербург, 2001), на международной научно-технической конференции «Архитектура и строительство. Наука, образование, технологии, рынок», на секции «Совершенствование технологий строительного производства, повышение эффективности труда, уровня технической надежности» (Томск, 2002), на заседании кафедры «Строительных и дорожных машин» Томского государственного архитектурно-строительного университета.

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 7 опубликованных работах.

На защиту выносятся:

-зависимости ширины резца от совокупности определяющих конструктивно-кинематических параметров базовой машины ЭТЦБ;

- результаты экспериментальных исследований процесса взаимодействия резца с разрушаемым массивом мерзлого грунта;

- методика выбора и расчета основных параметров многорезцового цепного рабочего органа ЭТЦБ;

- метод выбора и расчета основных параметров многорезцового цепного рабочего органа ЭТЦБ как методологическое обоснование параметрического ряда режущего инструмента.

Диссертационная работа выполнена на кафедре «Строительные и дорожные машины» Томского государственного архитектурно-строительного университета и является частью комплексных исследований, проводимых сотрудниками кафедры по проблеме «Разработка мерзлых и прочных грунтов».

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов работы, библиографического списка и приложений. Содержание диссертации изложено на 135 страницах, включая 43 рисунка, 26 таблиц, библиографического списка с числом 102 записей и 5 приложений. Общий объем работы составляет 186 страниц.

Основные выводы работы

1 Экспериментальные и теоретические исследования позволили уточнить и выявить ряд закономерностей процесса взаимодействия одиночного резца с массивом мерзлого грунта с учетом критической глубины срезаемой стружки. Подтверждено существование ядра уплотнения, а также определено влияние формы и размера ядра на процесс резания мерзлых грунтов.

2 Получены зависимости ширины режущего инструмента от основных параметров базовых машин ЭТЦБ, разрушаемой среды и геометрических параметров схем расстановки резцов на рабочем органе.

3 Разработана методика выбора и расчета основных параметров многорезцового цепного рабочего органа.

4 Разработан алгоритм оптимизации рабочего органа бесковшового траншейного экскаватора, критерием оптимизации которого являются удельные приведенные затраты на эксплуатацию многорезцовых траншейных экскаваторов. Использование данного алгоритма в оптимизации траншейного экскаватора БК-700, реализованного в виде программы для ЭВМ «Bagger», позволило получить снижение удельных приведенных затрат до 57%;

5 На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны методологические основы для создания параметрического ряда режущего инструмента ЭТЦБ.

1.Д. Режущие органы машин фрезерного типа для разработки горных пород и грунтов.- М.: Машиностроение, 1965.- 279с.

2. Абезгауз В.Д. Разработка мерзлых грунтов при механизированном рытье траншей / В.Д.Абезгауз, М.И.Гальперин М.: Гостоптехиздат, 1962.-96с.

3. Алимов О.Д. Землерезные установки на базе экскаваторов ЭТУ-353 / О.Д.Алимов, И.Г.Басов // Механизация строительства.- 1963.- №9.

4. Алимов О.Д. Баровые землерезные машины / О.Д.Алимов, И.Г.Басов, В.Г.Юдин Фрунзе: Илим, 1969.- 281с.

5. Артемьев К.А. Теория резания грунтов землеройными машинами: Учебное пособие.- Новосибирск: НИСИ, 1978.- 52с.

6. Баловнев В.И. Физическое моделирование резания грунтов.- М.: Машиностроение, 1969.- 159с.

7. Басс Б.А. Унифицированные баровые траншеекопатели // Механизация строительства.- 1978.- №3.- С. 7-9.

8. Басов И.Г. К аналитическому определению усилия резания мерзлых грунтов / И.Г.Басов, Б.И.Южаков, Ф.Ф.Кириллов // Материалы науч.-технич. конференции Томск, инженерно-строит. ин-та.- Томск: Изд-во Томск, гос. унта, 1972.-С. 163-166.

9. Басов И.Г. О выборе ширины резца / И.Г.Басов, В.И.Веселов // Исследования механизации строительства и транспорта: Сб. статей.- Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1982.- С. 10-14.

10. Баровая землерезная машина БТ-74 с унифицированным навесным оборудованием/ О.Д.Алимов, Ю.П.Садаков, В.Н.Шикунов, В.Г.Юдин, А.П.Безденежных, Ю.В.Блинов, В.П.Булыгин // Механизация строительства.-1975.-№4.- С. 21.

11. Баровая машина с гидроскалывающим устройством/ А.В.Ковалев, И.Г.Басов, Б.И.Южаков, Ф.Ф.Кириллов // Механизация строительства.- 1976.-№12.-С. 19-20.

12. Белов В.И. Аналитическое исследование экономической работы зубков врубовой машины // Труды ДГИ им. Артема,- 1926.- № 2.

13. Беляев Н.М. Сопротивление материалов.- М: Изд-во Наука, 1976.608с.

14. Берон А.И. Об оценке энергетического баланса процесса резания углей / А.И.Берон, Е.З.Позин // Подземная разработка угольных пластов: Сб. трудов / ИГД им. Скочинского.- Вып. 113.- М., 1972. С. 10-20.

15. Берстель В.Н. Характеристика врубовой машины как единого электромеханического комплекса / В.Н.Берстель, В.А.Морозов // Уголь.- 1931.-№67.

16. Вартанов С.Х. Повышение технического уровня цепных траншейных машин // Механизация строительства.- 1983.- №2.- С. 6-8.

17. Ветров Ю.А. Машины для специальных земляных работ / Ю.А.Ветров, В.Л.Баладинский Киев: Вища школа, 1980.- 192с.

18. Ветров Ю.А. Резание грунтов землеройными машинами.- М.: Машиностроение, 1971.-357с.

19. Ветров Ю.А. Резание грунтов // Исследования экскаваторов: Сб. трудов / МИСИ.- №26.-1958.- С. 54-80.

20. Волков Д.П. Машины для земляных работ,- М.: Машиностроение, 1992.- 448с.

21. Волкова А.Е. Машины для разработки мерзлого грунта // Механизация строительства.- 1978.- №3.- С. 17-19.

22. Вольтере А.Ю. Особенности закритическош резания грунта /

23. A.Ю.Вольтерс, И.А.Шемет // Горные, строительные и дорожные машины: Респ. межведом, научн.-техн. сб.- Киев: Техника, 1986.- №39.- С. 46-48.

24. Гарбузов З.Е. Экскаваторы непрерывного действия / З.Е.Гарбузов,

25. B.М.Донской.- М.: Высшая школа, 1987. 288с.

26. Гетопанов В.Н. Влияние геометрии резцов на процесс разрушения углей и горных пород // Сб. науч. трудов / Московского ИРГЭМ.- №41. М., 1962.- С.44- 47.

27. Гетопанов В.Н. Механизм разрушения горных пород инструментом выемочных машин / Гетопанов В.Н., Казак Ю.Н., Солод В.И. // Сб. науч. трудов Московского горн, ин-та.- 1956.- №17.- С.85-92.

28. Горячкин В.П. Собрание сочинений. Т. 2.- М.: Колос, 1965.- 460с.

29. Готовцев A.A. Проектирование цепных передач / А.А.Готовцев, Г.Б.Столбин, И.П.Котенок: Справочник.- М.: Машиностроение, 1973.- 376с.

30. Демидов П.Н. Определение мощности врубовой машины // Сб. науч. трудов Московского горн, ин-та,- 1931.

31. Дероберти С.С. Управление инновационными процессами при механизации строительства / С.С.Дероберти, Н.Б.Васильковская. Томск: Изд-во Томск, гос. арх.-строит. ун-та,- 1999.- 175с.

32. Дероберти С.С. Экономическая эффективность капитальных вложений и новой техники. Методические указания / Дероберти С.С., Тищенко Н.Ю.- Томск: Изд-во Томск, гос. арх.-строит. ун-та,- 2001.- 61с.

33. Двойных М.А. Теоретическое и экспериментальное исследование процесса резания мерзлых грунтов // Сб. науч. тр. подмосковного науч.-исслед. и проектно-конструкторского угольного ин-та.- М, 1963.- Вып.7.-С.122-142.

34. Добжинский Д.П. Исследование факторов, определяющих износ инструмента при резании мерзлых грунтов / Д.П.Добжинский, В.Б.Лещинер // Изв. ВУЗов. Строительство и архитектура.- 1978.- №9. С. 110-114.

35. Добжинский Д.П. Исследование закономерностей изнашивания инструмента при резании мерзлых грунтов: Дис. канд. техн. наук.- Томск, 1979.-215с.

36. Докунин A.B. Выбор параметров выемочных машин. Научно-методические основы / А.В.Докунин, А.Г.Фролов, Е.З.Позин.- М.: Изд-во Наука, 1976.- 143с.

37. Домбровский Н.Г. Строительные машины / Н.ГДомбровский, Ю.Л.Картвелишвили, М.И.Гальперин: В 2т. Т.1- М.: Машиностроение, 1976.-391с.

38. Дьяков В.А. Расчет сил сопротивления грунтов резанию / В.А.Дьяков, И.В.Смагер, А.Н.Балов // Строительные и дорожные машины.-1985.-№12.- С.21-23.

39. Евзеров М.К. К вопросу о расчете мощности врубовых машин // Сб. науч. трудов Московского горн, ин-та.- 1931.

40. Жеребцов Р.И. Эффективная баровая грунторезная цепь // Механизация строительства.- 1978.- №3.- С. 16.

41. Захаров В.А. Исследование сопротивляемости мерзлых грунтов разрушению резанием: Автореф. дисс. к.т.н., Тула, 1973.- 25с.

42. Захаров В.А. Об определении сопротивления движению инструмента при разрушении мерзлых грунтов // Строительные и дорожные машины.-1971.-№11.- С.32-34.

43. Зеленин А.Н. Основы разрушения грунтов механическими способами.- М.: Машиностроение, 1968-375с.

44. Иванищев И.Г. Анализ процесса резания мерзлых грунтов и твердых пород резцами с прямолинейной и криволинейной режущими кромками / И.Г.Иванищев, А.С.Чаплыгин // Изв. ВУЗов. Строительство и архитектура.- 1983.-№5.- С. 51-53.

45. Кисленко A.A. Влияние геометрических параметров режущего органа на сопротивление резанию мерзлых пород // Изв. ВУЗов. Горный журнал.- 1968.- №5- С.86-90.

46. Крапивин М.Г. Горные инструменты.- М.: Недра., 1979.- 263с.

47. Кучеров П. С. Аналитическое исследование работы режущей цепи врубовой машины // Уголь.-1931.- №7.

48. Кучеров П.С. К вопросу о разрешении проблемы конструированиясоветской врубовой машины // Уголь.- 1932.- №85.

49. Кучеров П.С. Рациональный режим работы угледобывающих машин с цепным исполнительным органом // Тр. ИГД АН УССР.- Киев, 1951.- № 1.

50. Лещинер В.Б. Совершенствование инструмента для резания мерзлых грунтов Томск: Изд-во Том. ун-та, 1991- 212с.

51. Методика проведения экспериментов по резанию мерзлых грунтов одиночными резцами / И.Г.Басов, А.Н.Щипунов, В.А.Слепченко; Томск, гос. архит.- строит, ун-т Томск, 2004.- 18с. Библиогр. 3 назв.- Рус.- Деп. в ВИНИТИ 25.10.04, №1672-В2004.

52. Механизация земляных работ на стройках Главновосибирскстроя. Информационный обзор.- Ярославль: Изд-во Отделения науч.-техн. информации ин-та организации, мехниз. и технич. помощи строительству Минстроя СССР- 1973.- 85с.

53. Митерев Г.И. Исследование параметров среза при блокированном резании мерзлых грунтов // Исследования механизации строительства и транспорта: Сб. статей / Под ред. И.Г.Басова.- Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1984.-С. 10-16.

54. Михеев И.И. Некоторые закономерности процесса деформирования связных грунтов при резании / И.И.Михеев, С.П.Огородников // Строительные и дорожные машины.-1981.- № 3.- С. 27-29.

55. Музгин С.С. К теории разрушения мерзлых грунтов // Труды института Горного дела.- Алма-Ата: Изд-во АН КазССР.- 1957.- С. 61-62.

56. Некрасов С.С. Исследование усилий при разрушении угля резанием //Уголь.- 1954.-№ 11.

57. Некрасов С.С. Элементы теории сопротивления хрупких материалов резанию // Науч. тр. МПИ.- 1955.- сб. № 15.

58. Никулин В.В. Силы, действующие на инструмент при разрушении хрупких тел // Тр. Тульского механического ин-та.- М.: Углетехиздат, 1958.-вып. 12.

59. Никулин В.В. Определение усилий скалывания при разрушении хрупких тел // Тр. Тульского механического ин-та.- М.: Углетехиздат, 1958.-вып. 12.

60. Никулин В.В. О процессе разрушения хрупких тел режущим инструментом // Тр. Тульского механического ин-та.- М.: Углетехиздат, 1958.-вып. 12.

61. Позин Е.З. Разрушение углей выемочными машинами / Е.З.Позин, В.З.Меламед, В.В.Тон М: Изд-во Недра.- 1984.- 288с.

62. Протасов Ю.И. Теоретические основы механического разрушения горных пород.- М.: Изд-во Недра, 1985.- 242с.

63. Протодьяконов М.М. Теория резания угля цепными врубовыми машинами // ОНТИНКТП СССР- М. 1936.

64. Протодьяконов М.М. Состояние и пути развития теории отделения горных пород от массива // Разрушение углей и горных пород: Сб. статей. Под ред. А.М.Терпигорева и М.М.Протодьяконова.- М.: Углетехиздат., 1958.512 с.

65. Протодьяконов М.М. Гипотеза разрушения углей и пород при объемном напряженном состоянии / М.М.Протодьяконов, В.С.Вобликов // Сб. тр. ин-та Горного дела.- М.: Изд-во АН СССР, 1955.- С. 50-54.

66. Резание угля / А.И.Берон, А.С.Казанский, Е.З.Позин, Б.М.Лейбов.-М.: Госгортехиздат, 1962.- 439с.

67. Ровинский М.И. Влияние ядер уплотнения на характер разрушения мерзлого грунта / М.И.Ровинский, В.Д.Телушкин // Строительные и дорожные машины.-1968.- №2.- С. 33-35.

68. Руководство по определению физических, теплофизических и механических характеристик мерзлых грунтов.- М.: Изд-во Стройиздат, 1973.- 191с.

69. Рыпуло В.И. Влияние угла резания на процесс разрушения грунтов // Горные, строительные и дорожные машины: Респ. межведом, научн.-техн. сб. №18.- Киев: Техника, 1974.- С. 18-22.

70. Рыпуло В.И. Исследование процесса резания грунта // Горные, строительные и дорожные машины.: Респ. межведом, научн.-техн. сб. №12 -Киев: Техника, 1971.- С. 27-32.

71. Савков B.C. Выбор рационального числа зубков в режущей цепи тяжелой врубовой машины // Уголь.- 1939.- №3.

72. Савков В. С. Выбор рациональной конструкции режущей цепи врубовой машины // Уголь.- 1939.- №7.

73. Сидоров П. Г. Некоторые вопросы теории разрушения упругих анизотропных сред и основы расчета параметров работы исполнительных органов выемочных машин: Автореф. канд. дисс., Тула, 1966.- 21с.

74. Слепченко В.А. Обоснование выбора ширины резца экскаватора траншейного бесковшовош / Басов И.Г., Слепченко В.А. // Интерстроймех-98: Материалы междунар. науч.- технич. конф. Воронеж: Воронеж, гос. ар-хит.-строит. академия, 1998.- С. 97- 98.

75. Слепченко В.А. О классификации мерзлых грунтов // И.Г.Басов, В.А.Слепченко // Интерстроймех-2001: Материалы междунар. науч.-технич. конф. С.-Пб.: С.-Пб. гос. технич. ун-т, 2001.- С. 91-94.

76. Слепченко В.А. К определению параметров резов мерзлых грунтов / В.А.Слепченко, Г.И.Митерев // Интерстроймех-2001: Материалы междунар. науч.-технич. конф. С.-Пб.: С.-Пб. гос. технич. ун-т, 2001.- С. 192-195.

77. Слепченко В.А. Обоснование минимальной ширины режущего инструмента траншейных экскаваторов / И.Г.Басов, В.А.Слепченко // Сборник научных трудов лесотехнического института / Томск, гос. архит.-строит. ун-т,-Томск: Изд-во ТГАСУ, 2003.- С. 11-16.

78. Слободкин М.И. Основы аналитической теории резания углей.- М.: Углетехиздат, 1947.

79. Слободкин М.И. Некоторые закономерности сопротивляемости разрушению пластов угля и горных пород / Слободкин М.И., Сидоров П.Г. // Изв. вузов. Горный журнал.- 1965.- № 5.

80. Соколов A.C. Противоморозные добавки для грунта // Механизация строительства.- 1983.- №1.- С.23.

81. Соколов A.C. Электродная подготовка грунта к экскавации // Механизация строительства.- 1983.- №1.- С.23.

82. Соколов JI.K. Исследование процесса резания мерзлого грунта с целью обоснования и выбора рациональных параметров рабочих органов траншейных экскаваторов: Автореф. дисс. на соискание уч. степени к.т.н., М.: МИСИ, 1977.- 25с.

83. Соколов JI.K. Результаты испытаний модернизированного рабочего органа экскаватора ЭТЦ-202А при разработке мерзлых грунтов / Л.К.Соколов, А.Ф.Гринько // Механизация строительства,- 1979.- №2.- С. 1213.

84. Соколов JI.K. Влияние шага резания на удельное сопротивление мерзлого грунта / Л.К.Соколов, А.В.Карнаухов, В.П.Бондаренко // Исследование машин для разработки мерзлых грунтов: Сб. трудов / ВНИИСтройдормаша.-М.:, 1974.- Вып. 65.- С. 65-68.

85. Соколовский В.В. Статика сыпучей среды.- М.: Изд-во Физматгиз, i960.- 243с.

86. Соколовский В.В. Теория пластичности.- М.: Изд-во Высш. школа, 1969.- 608с.

87. Солод В.И. Исследование процесса разрушения антрацита инструментом выемочной горной машины // Науч. труды Московского горного института.- М.: Изд-во МГИ, 1957.- №21.- С. 77-98.

88. Суриков В.В. Механика разрушения мерзлых грунтов.- Л.: Стройиз-дат, Ленингр. отд-ние, 1979.- 128с.

89. Туз С.И. Баровая установка на тракторе ДТ-75 // Механизация строительства.- 1976.- №12.- С. 24.

90. Федоров Д.И. Рабочие органы землеройных машин.- М.: Машиностроение, 1990.- 368с.

91. Филяков А.Б. Исследование напряженного состояния сыпучей среды при интенсивном внедрении в нее деформатора // Изв.ВУЗов. Строительство и архитектура.- 1974.- №9.- С. 71-73.

92. Цытович H.A. Механика мерзлых грунтов.- М.: Высш. школа, 1973.448с.

93. Часовских М.П. Исследование резания грунтов по слою промерзания: Дисс., канд. технич. наук. Томск, 1971.-196с.

94. Чайковский Э.Г. Влияние блокированное™ резца на силу резания грунта / Э.Г.Чайковский, Ю.Г.Горбачев, А.Б.Шапирштейн // Физ.-тех. проблемы разработки полезных ископаемых. Академия наук СССР. Сибирское отделение.- 1989.- №2.- С. 72-75.

95. Черкасов Н.Е. Лабораторные и производственные исследования механизированной разработки горных пород при сооружении тоннелей метрополитенов / Н.Е.Черкасов, К.Б.Шляпин М.: Изд. ВНИИ Транспортного строительства, 1959 - 80с.

96. Шемякин С.А. Теоретическое определение сопротивлений рыхлению мерзлых грунтов крупным сколом // Оптимальное использование машин в строительстве: Межвуз. сборник / Хаб. полит, ин-та.- Вып.4.- Хабаровск: Изд-во ХабПИ, 1975.- С. 206-213.

97. Электротермомеханическое разрушение грунтов / Ю.И.Протасов, Н.И.Андриенко, В.И.Захаров, Л.В.Гриншпун // Механизация строительства,-1979.-№4.-С. 16-17.

98. Dinglinger Е. Über dem Grabewiderstand. Fordertechnik, 1929.-Bd. 22.102Ratje J. Der Schnittvorgang im Sande.- Forschungsarbeiten auf dem Gebiete des Ingeneurwesens, 1931.- H. 350.г