автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Обоснование параметров рабочего органа экскаватора для проведения ремонтно-эксплуатационных работ на грунтовых каналах

РГ8 ОД

_ МИНИСТЕРСТВО НАРОДНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ 5 / Г. .,. КАЗАХСТАН

КАЗАХСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ

АКАДЕМИЯ

На правах рукописи АСРАНОВ Шарабидин Махмудович

УДК 621.879.34:621.86.064

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ОРГАНА ЭКСКАВАТОРА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ РЕМОНТНО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РАБОТ НА ГРУНТОВЫХ КАНАЛАХ

Специальность: 05.05.04 — Дорожные и строительные

машины

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Алма-Ата — 1993

Работа выполнена в Ташкентском автомобильно-дорожном институте на кафедре «Подъемно-транспортные и строительно-дорожные машины» (ПТСДМ).

Научный руководитель — доктор технических наук, профессор Аскарходжаев Т. И.

Официальные оппоненты: 1. Доктор технических наук,

профессор Веригин Ю. А.

2. Кандидат технических наук, доцент Омаров К. А.

Ведущая организация — ПО Ташкентский экскаваторный

завод.

Защита состоится «_ _1993 г. в «.

часов на заседании специализированного Совета К-058. 05.02 при Казахской Государственной архитектурно-строительной академии, по адресу: 480123, г. Алма-Ата, ул. Обручева, 28, ауд. АТс

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КазГАСА.

Автореферат разослан «

| ддз г.

Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять по адресу специализированного Совета.

Телефоны для справок — (3272) 20-03-63; 20-04-72.

Ученый секретарь Специализированного Совета К 058.05.02, кандидат

технических наук Н. Т. ХЛДЕЕВ

опдля хтлггтк:ти;к\ глгош

3 молиорлтчш'ом строитя.чьстрд, для рнпол-иония рэмпнтночэгазплуататлоннмх рпбог (ПТ) оросительных оиотчм, где больше 50^ от обоих- затрат текущих и плпптпльних рпчпнтев приходи тся на механизированную очистку гапилоп от наносов я растительности, в настоящее вро-'я преичуществонно примештгся одчояопатвно экскаваторы, рабочий процесс которнх соировоядоатся раярмхлпиион грунта 0ЧП1Ц9!Ш0Я поверхности, что приводит К ПОЯрПСТПНИВ Р<3 ПОДО-проннцаемости и ухудшении качества робот.

В этой связи при производство РЭГ на мелиоративных системах наряду о трчбовшшем снижения стоимости производства робот яагшое значение приобретает правильный выбор технологической схемы работа экскаватора и усовершенствование рабочего оборудования, что обеспечивает получение высоких розультптсп их использования пря достижении требуемого уровня качества работ.

Перспективным направлением усовершенствования традиционннх рабочих органов одноковшовых окскеватороп при очистка »шпала в грунтовом ло*э является обеспечение возможности одновременной очистки я снижения водопроницаемости очищенной поверхности. Для практической реализации этого направления била предложена констругадая очистного ковша-уплотнителя (О/СУ), сочетающего ряд преимуществ различных рабочих органов. Однако, в настоящей время практически оюутствуггг рекомендации по определению основных параметров п областей применения экскаватора о ОКУ. Таким образом решение Ьтих вопросов является актуальной задачей.

Шдь.Д. оабдт.ц является обоснованно рациональных конструктивных параметров экскаваторного очистного ковша-уплотнителя для очистки каналов от наносов и областей элективного применения экскаваторов с ОКУ.

Li¡iiJüiíáiLliílioli2M работы заключается в: обосновании критирня оциНки вфцоктавности вкокаьаторц о ОКУ на этапа создания машин; уточнении вьшеииаста для определения производитеиъяоота экскаватора с ОКУ при выполнении иа РЗР иа оросительних системах; установлении аналитических зависимостей сопротивлений, возникающих при реализации рабочего процесса рекомендуемого рабочего органа; регрессионных зависимостях суммарного сопротивления повороту ковша, величин осадки уплотняемого слоя в неровностей очищенной поверхности, а также критерия эффективности от варьируемшс параметров*, методика расчета осношидс параметров ковша ОКУ и режимов его работа,

ррактзчвокэд ijeiijiQ'iyfe работы заключается в составлении методики выбора и обоснования пярамотров очистного ковша-уплотнителя, в изготовлении, производственных испытаний в внедрение в производство опытных образцов ковшой-уплотнителой ¡j экскаваторам; в обоснованна областей аффективного применения экскаваторов с. ОКУ. '

feaнизания результатов работы. Материалы исследований вошли -в отраслевые "Рекомендации по расчету и выбору комплекса ромонтно-v эксплуатационных работ и техники в аспекте долевого участия в сельскохозяйственном процессе (первая редакция)" г.Москва,' ЫШИГиМ, IS90, которые ьаедраны в подразделениях Манводхоза Республики Узбекистан. Новый рабочий орган к одноковшовому экскаватору для выполнения очистных работ внедрен в практику при проведении операции РЭР (в Чиназском РПРЭО Ташкентской области, а также подразделениях траста "¡Оиводстрой" объединения "Кыргызводстрой").

Апробации паботы. Основные результаты диссертационной работы доломаны и одобрены на научно-технических конференциях ТАДЛ,г.Таш~ кант, 1990-1993 гг.; iia совместном заседании кафедр ГГГОД и ЗиРД.1 ТАДИ, г.Ташкент, 1993 г.; на кафедре МГР ТИИИМЗХ'г.Ташкант,1993 г.; " 4

in fi.v'ii'piHHü.iM ззочданни кафедр СМяО 1чэГЛСЛ * ОДМчО ЛАД', г.Л?ма-■л«( 19УЗ г.

!.1ь&ШШЙШ1- Результатом исследований опубликовано 5 статей, nt.MJ4?H'J ПОЛОЖИТОЛЬНОЭ рОШОНЧО. НП И30бр0Т91Ша (For. Ш 'ХЮ0Ю:У.Т (C.'iVTl'i).

PiiW'JLUafe™,' Диссертационная работа зклшаэт страниц

чапкнюпнсного текста, таблиц, рисунков, списков испзлг>эо-ппичма литературы чпиненоваипя и првлогонвя но стртгя'шт.

11а зашит.? шяосрто^г обоснование критерия э^вктивностп рнбо-49го процесса очистного ковша-уплотнителя; аналитические аавипн-г'остя определения производительности экскаватора о О КУ; аналчти-•адские зависимости сопротивлений, вэзивкпгаих при рчзлчяацяи рабочего процесса рекомендуемого рабочего органа; регрессионные За-

ВНСПМОСТИ Суммарного СОИрОТЙВЛвНИЛ ПОВОРОТУ КО'Ж!, КЗЧООТВОМ'ПГК

показателей его работы я критерия »Мективчеотч от ооповннх параметров ОКУ; методика определения осноптгх параметров ОКУ и режимов его работы, а также области оВеетивнато применения экскаватора о очистным ковшом-уплотнителем.

СОДЕРЖАНИИ РАБОТА

Зэ введении обоснована актуальность ^сллттошниЯ, приведен?! обдап характеристика работы я ооновгею положения»вынесенные на за-и,чту.

S-SSEÜfiä-ilMiä. рассматривается состояние вопроса, на основе анализа неупно-исследоватеяьскях и патентных материалов была выбрана конструкция ковша ОКУ к экскаватору с гидравлическим приводом. Отмечается, что исследованиями в области взаимодействия рабочих органов зомлвройннх а мвлкорятлвных машин со средой занималась такие ученыо как Артемьев К. А., Еропберг A.A., Ветров ¡O.A., Горлчюш В.Л., Зеленин А.II., Педорозов Л.Л., Баловней D.H., Кз-

5

зя«ш БЛ4., Томи и К.Д., Харла H.H., Хмаро Л.А., Аокарходааеь Т.П. и др. Огдияыше иглфооц про«одш»ия рвмонтно-экснлуатоциошшх работ на каналах оросатьаььшс састэгд научились в работах Ацалышва A.i>., Бергуишева В.Л., Морали кика В. В., Мпхальского В.В., Сииякана A.B., Цулатова У.Ю., Хашиодсалова М.Ь. , Хунайбэрвнова М.Ч., ШоЙхзт ¡1.1.1. и да.

Аналаа научно-технической и па нштиой информации позволил разработать классификации машин, обеопечаваадих • кичоственноо выполнение РЭР орасатольшх систем, au счет оонлршоцстьоьаиия конструкции рабочих органов.

Устаиоьлоно, что оуздствуидяи зависимости,разрабошшиа для случаев взаимодействия рвОочях органы* градационна!! конструкции о 1'рунтом на могут бить распространена на ОкУ и требуй уточнения аналвтачаск.;х иодалей, опасизащлх процесс одновременного кипапаи а ¿пло'лшния, Определены ноли и задачи исследований,

¡¡тег.чя главд посвящена ооиснованав оценки эффективности конструкции и теоретическим нсоледоьышяы рабочего процесса ОКУ. Для оценки эффективности акскаиа-гсра,ooiramaimoro ковшом ОКУ при випол-j наниа оайрацаи технологического цакла в качество критерия эффективности принят показатель:

Кэср- £ ni'

где nL - относительная эффективность при выполнении I -той операции; 1

- показатель,учатыаащпй качество L-rofl операции;

P'l- вероятность выполнений ¡.-той операции рабочего процесса;

П - общее число пераций, выполняемых машиной.

Ира сопоставлении вариантов мякин о одинаковой маччомьп двигателя и н;лоооИ, а тягав с рошшн уровнем нпдотшоота, золи-мпн.з критерия К^ может опредвлятьол ил ос ново производи тэльнсс-хи шгашни. Следовательно, величчнл критерия э^октяшюотя при иогтользовпнии ип эясгавяторох очистного ковшл-уппотчптохл (СТО") ^проявляется:

где ПтрЛок!)- соответственно производямладость йг.скякртопо с традиционной конструкцией ковая и ковшом 0;с>г;

Кпогизпгали качеотяя раСоты проектяруечой уошипч;

К[пр,Кгтлтр (Сг гр поклаатолп качооти« рч<?оты традиционно;} кэтпт*.

Анализ подученной зависимости погазивчет, что полшюнио фективностч достигается: упеличсниэм производительности при неизменном качество работ; улучшение;.! кечеотвп рчбот при нотп;миной производительности; увеличением проятаодитзлыюотг. ч уду'иэ-НЯ0М качество выполнения рлэот. "Очистной кэпт-уплотните ль, ну Ол-зо одноковшового экскаватора, вносит гпок'.г^пч'зскпо ооэоэнпсстя я процесс ра<5отн юоаны, в овяэп с от::п вогчпкаот необходимость уточнения ззепсимосто для определения производительности меиины.

¡1з условия полной реализации силовых характеристик базовом машина получена уточненная Зормудя для определения проилнодитедь-носта экскаватора, оснащенного ковром 0:0":

IIоку КЬтр ■ Кгм.тр - !<гтр

п

1- Кн

где

О - »ноотяиость очистного в>г.а1-зпдотк«то чя кои^яшшт к.'пю.ччоннл ;

р.^ - напораoù ус и ли о, ъозиакаоцао ни peayu«>ri крепка ковши при копчПйи;

г - сопротивлений нъракитивапия уллотняацого ро;ик:.;

- удальмоо с онр'ота Алании кошнмс кыш* амкавадора;

- давлаиме рабочей жиькооги а гидропнсюме оксгипв topa;

ûj- рйоход рабочаЗ «иткоога в гидрсоео^ема акодапамра;

Кр - xo&l.fiiu'.iGHr раарихлшы грунтов; )ол - продсшт'вльнос-ть 'гахнологичаскш «царацаЛ цикла.

CymacTBoiuiOù влияние ыоыылли на ироазводиюльноо-гь машины распраделшша суммарного оопрошилапин поворот? коша ОКУ на сос-ташшлапо усилия коииния Р[С и сопротивленца uapoiummatuiu ролика Ь и их оптимальной соотносите. Повтоиу нзрьоочародноа задачей теоретических исследований ptidoyai-o процесса ОКУ явилась paapurtor-ка аналитических аавиоииостйИ суммарного сопротивления повороту коша от основиш: параметров конструкции и фааякочлаханичазк^х оьоЙств грунта.

Па основа результатов предварительных окопариманталишх (¡о- • ' следований и основных полоааивй аущаствуюдих тооро-гичооишс моделей взаимодействия ковшовых рабочих органов со средой, предложена аналитическая зависимость для определения суммарного сопротивления рабочего процесса ОКУ, позволяющая оценить влияние основних. параметров ОКУ и физико-механическая свойств грунта:

Pc = ["sîntf + i^-âsi tgp(.Sin*p+coi«)- I-

где - угол резания;

, - угол внутреннего трения;

FH- сила хранил грунта о нож;

у!) - иормэльпяд свла изгиба пласта грунта па »с."-;

иоршлм'зя сила tjewotji грунт1; ! стр. - пркгруака, деЯзтпуюггдя'нл иолорхнесть л обл-тл-;«

отдачзнкл стружки; ' ilcr ~ голыша среза;

}!. -- угол ШЮДИеГО ТроПЗЯ} ¿'к - угэл на--лона козна;

Д^'ОИДОЦИ!! грунт-»;

- '.ПКСтаЛЬГ'ОС КОЯТОКТНЭО Д."/!Я<?!ШО НО уОЛЗЯПН

нрсчн^стя грунта; f5"j, - продал прочности грунта; Рч - радиус ролика; ■ 8 - ширина роли га;

I - г:оэ!'|!!ц';юнт сопротивления капэнг».

характеристикой процесса ундстнечая являотся глу~ зоны. Из условия полной ртлизацля момента, газ-s?!m::cro гндрошклэтдрегл ковма, глубина активной зори монет бнтъ

Л^л езлзнчх г^татоа

;л пбсвяуни:: грунтов

плена0 на грунт;

иошшх» развиваемый гадроцалиндрол ковша;

Й.К - поличина вылита ушюгнявдих роликов огноищвлъно

ривдэй кромки ковша; [_, - расстояние от оси уплотнявших адамантов до ремущай кромка ковша;

р •• угол, оораэуе;.т шаду радиусом копания а расстоянием от осв уплотнителей до режущей кромки ковша. Ь.

С целью подтверждения достоверности теоретических исследований и определения рациональных конструктивных параметров ОКУ била провздены экспериментальные исследования.

В тратьой главе приведена методика эксперимеиталышх поели-дованлИ рабочего процесса кэша ОКУ а определения влиянии уплотнения грунтов на сокращение потерь води на фильтрацию.

Эксперименты проводились в лабораториях и натурных условиях, комплексно, с примоненаем методов физического моделирования и включали в себя следувдо основные этапы: установление зависимости водопроницаемости от плотности уплотненного грунта; иоолодо-• 4 ванна процесса копания и уплотнения грунтов комбинированным рабочим органом на стенде физического моделирования, определение влияния его основных параметров на величину суммарного сопротивления копанию и уплотнений, величину осадки уплотняемого грунта, величину неровностей уплотненного слоя; проверка адекватности подала; тэнзоывтричвокие испытания экспериментального образца коша на гидравлическом экскаваторе 30-3322 в натурных условию..; сравнительные испытания натурных: образцов рабочего оборудования, для оценки технико-экономической эффективности.

Объектами настоящих исследований явились ОКУ - эксперпман-тальныи коня натуральных размеров к одноковшовым гидравлическим 10

йкскэгатовом 30-3221, ЭО-33-2 и фазичзскпо кололи подобного оборудования.

гЬвдодэвяния рабочего процесса 01СГ провотилчоь на спеи.р л льном стпндо физического модепйроттия.коизтрущая которого разработана чя га$едре ПГЙР ТАДЛ. Необходимее число попторнчх опытов в гпктсй эгсзотриивн гальчоЯ точка устанавливалось всходя иа услори я обеспечения ппдзиноЗ надежности и величина допустимого этглочепзя результатов измерений. С учетом проведенных расчетов принято 3-х кратное повторение каждого опита, ври вероятности Р -• 0,Статиотиччекая оценка значимости пояучеинкх циентов регрессия, проверка воспроизводимости эксперимента я адекватп^си» полученных моделей осуществлялось при уровне значимости 0( .. 0,05.

На основе анализа результатов предварительных ояно^якгорннх зтепори-.'внтов и разработанной теоретической модели, в качестве иооледуемых факторов, характеризующих основные параметры очистного коэтя-уплотнителя били приняты: Ц>р -угол резания сплошного горизонтального подрозашого но*я; отно-•••овие лзпгчтрн уплотняющих роликов к радиусу копания коваа? д1>/Рк~ етношение валета уплотняющих роликов относительно реиу-пей кромки к радиусу копания ковша; - отношение рвсстол-чня от оси уплотнителей до режущей кройки ковша к радиусу копания ковша.

Экспериментальные исследования влияния вышеназванных факторов на рабочий процесс 01У выполнялись с помощью 4-х факторного эксперимента согласно ротатабольного центрального композиционного плана второго порядка.

В ходе проведения стендовых экспериментов использовались модели уплэтняадях элементов, в виде втулок, о различными диаметра-

II

(¿.1 ьип'ойнавцо в шсатабэ 1:10, установленный на тилгноа кошца-ноота днища издали стандартного очистного одш с по.чэ::Гл кронштейнов. "Попиташш проводились при копании грунта о иьрушшшоЛ структурой, достаточно корректно иодолируицего сиозыз лэ:кз казака в грунтовой контейнера. Копание осуществлялось по традиционной схеме, при ото;п, по поре срезания грунта кошш, уплотпггаалч елмаити перемещаясь по траектории рабочем органа дейстаовдли на ниаалоаэднз слои грунта я уплотняла 'ах, оставляй следи от уи-лотнателоИ, характеризующие величину осадки уплотненного грунта.

Для азуч&иил п оценки аВДектавиоста уплотнения рапоо разрих-лашпк грунтов бил проведен эксперимент по установлению запаси-ыаота ие&цу водопроницаемостью и плотностью груптоп.

Б качества образцов били взяги два типа напб:.дио р.*зцроотрь~ Ноииш: в Узбекистане грунтов: суглишш у суавса. Тэнуоштрян'зс-I-.«о изпытаная натурного образца в нроазводотвошпк уолоьпах'оау-Костмолаоь при иаизмэниоа величине ткешального шпо?;?:» разаи-шш-шго поворота ковша а рукоятки акспаааторя, 11з.чоаана 1 о а.т, дай отирадах на »ксп0р.№итапьнц11 ковл осуществлялось при пклеоа ми ьодатчикоэ, котораа устанавливались вместо пальцев, иооджчлдйо ОКУ с рычагам« рукоятка экскаватора ЭО-3322.. Регистрация елгоь» лов осуществлялась комплектом аппаратуры в составе усилитеы Б АЛЧ/М, ышгшадцего прибора 11-3021, который находился и си/&г«ь бале.

Сравнаталишй исследования натурных образцов очистного ковша-уплотнителя и коша традвцаенной конструкции при сдыикашс ех вмостцмоагях (0,5 ме), проиодалаоь при проазпсдски счист них работ на оробп*й.пыщх каналах периодического дъйл-ищ П-ти-поразаора. Пспитания проводились и два отапи, иц к:« участков очтиаиньм каашш г4иуг.чшмсюгь»> бСО м, ¡¡а пары:: 4 и паи 5п~ 12

.UÜTÜI;.:Ü щ.,!!vjiumvi поит трзяанисшой конструкции ляп ÛI;Î.;:'Î.3 -100 ¡i стройна oiwiioro ;чазтка, а на вторил козао предлагаемой iwuçi-г.уиаип для o'i.:c,7iw в ¿-плоиотш остального отразга. Тагнологи-чсо;-.пл içîita ы-.лпчал в ссбя набор ианооиого грунта» иэдацц коша

p¡}%tKDH, поворот П ВНГруЗКЯ вГО 1! наешь, па раостояшя но «crino I п от срсВлИ канала.

Г> '-т.'^пть-й гчя.пз пряводани розу ль тати зкопарш янягльшк а«~

Оздшм :-.Л.ок'лшноот>1 упдотнения рапое pa зри:-: лепных грунтов балл есучаозадоиа m зависимости мозду всдоярстщао.чоетьп и ькс-TUQCÍT.D грунтов.

■ Анализ получонашс а-пгаоипостой показывает, что величина icca.í-¿¿адшт ^яльтрациа К* с псвшикисм плотнозта грунт jp , роа-киа сшшг,отся. Это обт«лоидзуоя аоараеттшем сопрол1в;.сИ;.о «ерз-;,й':4ш;;;п j.o.dji в грунтовом «аосэво при обдишшн частиц грунт.!, прряоздляодм аа-ко цэденеши его плотности. а£$октивнооть уич-г?--нанял о цольо уконьсои'ия виявляо-юя при оироцадзнтп:

иго вньчиыях. Г'еолоз оокрздевка ^яльтр'шша происходят ni.a пс:.;;-.-íioimii идегяоетл грунта от 1,4 г/си3 до I,G9 г/см3 дал суодикзи « m 1,5 до 1,7 г/ом3 дня cynuioíi. Ото являй туя 01:лдетел,.стйс:1

a

того» чти ииыыэ з 8 su s предала? изшнешм плоглсагп щ,ойод.ои.и цптсазншшв восстановлсишо шдно-колдсядаш иленок « y.-tojauytmo размеров пор грунтов, что приводит к умоныешт .хапырс«.ш вод?! чарой зту структуру.

- Уотаг.овдекяаа зависимость ШЗД7 вздопроиацпоисстьа и ялот-îiocïbb) груатов даит всаиохиюсть широкого saönpa «зама к снос о-dea длл дс-стйкоиая трзбусглого продала плотности при ¿'пдотшша ранее раарахдшшнх грунтов и цояяг уиааыаояия Фильтрации вода.

По результатам эксперншнтаяьшсс' ассяадзазяи'' пз стенде

Физического моделирования получены регрессионные модели функции откликов от варьируемых факторов:

1'п - оушарного сопротивления повороту ковжз: Рс = 36,2-1,65X1 + 3,7^X2 +З,78;с3- 1,И9ЦЦ + 1,9*1 +

- 0,61X1X3 +■ 2,39X^4 ;

1тпс— величина осадки уплотняемого слоя: Ь0(1= 3,92+0,«1X^0,096X2+0,ЧХ?-0,07вХг~ -0,гМХ}-О,0бЬХч-О11ОбХ1Х2 + 0,ОЬ9Х,Къ-Ц0ЧЧХ1Хч + + 0,094X2X3 + 0,084 ХгХч + Ьнгр - величина иеровноотей очищенной поверхности: Ьнгр = 0,204 Ю.ООРХ^-ЦОеХз- 0,016ХЧ +-0,0<9Х22- о,(ШХ] +

+ 0,01(Чу4-0,009х1Кг+0,055Х,Хз-01008 Х1Х3 -

- цоз8хг>Сч - цозгхзх,, ;

Проверка сходимости результатов экспериментальных и теоретических исследований показызаат, что полученные регрессионные модели достаточно адекватно описывают процесс копания и уплотнения грунта очистным козшом-уялртпитолем.

Рациональные параметры ковша ОРУ иа базе одноковшового экс-' каватсра были определены на основе анализа результатов теоретических и экспериментальных исследований рабочего процесса давно Я конструкция.

Выбор оптимальных параметров очистного ковша-уплотнителя осуществлялся при помощи критерия К^, оценивающего эффективность ого работы. Регрессионная модель, полученная обработкой результатов эксперимента:

К Эф - 0,76 Ч - 0,028Х{ + 0,028X2.- 0,0ЪХч + 0,041к1 +■ +-О,0Э1Хч1-о,0гВХ<Хг+010б6Х<Хь- 0(063Х^ХЧ +■ + 0(02ЯхгКт,-(- 0,02.2 Х2.Х4 + 0,015Хъ^Ч )

Анализ результатов исследований позволил выявить область мицнмальнах значений критерия 'у установить ептамашшз

параметры рзкошндуеиого рабочего органа при атом Ц>р= 33-35°, а значения отношений в пределах ■О/^к = 0,16-0,18; -- 0,046-0,056; °> 24~°.48-

Сраьнеиив результатов тензоматричоских исшгааний натурного образца экскаватора с ОКУ с данными стендовых исследован::!! показали их достаточную достоверность.

Па основе анализа результатов теоретических и экспериментальных исследований процесса копания-и уплотнения грунтов с учетом критерия оцоищ оЭДактиБНости установлены рацаональино геометрические параметр« очистного кевта-ушштнителл: =

- 34°; К/1?к= 0,171; Д^К - 0,077; 1/^ =

= 0,36.

Результаты сравнительных испытания показывают, что при оснащении экскаватора ковшом ОКУ производительность машины снизится, по сравнению с производительностью машины традиционной конструкции ковша на вследствии увеличения продолжительности технологического цикла машины, из-за одновременного выполнения операции уплотнения очищаемой поверхности.

Счистка каналов от наносов ковшом ОКУ сопровождалась повышением качеоява выполненных работ, что связано с его конструктивными особенностями. Наличие уплотнителей на дняцэ ковша обеспо-чивает возможность динамического воздействия на очищае.дую поверхность, выглаживая "> уплотняя ое, создавая при атом новую плотную структуру грунта, которая более устойчива в гидравлическом отношении. Из анализа испытаний можно заключить, что улучшение ровности очищенной поверхности составляет в средней 75...85^, а повышение плотности очищаемой от наносов поверхности грунта

15

0...95. Это оввдотельствувт о пэвипенаа качества работ а как слодотвяо - умоншоиие фильтрация вэж на 23^.30^, что домпе«-спрует снижение цропззодптольнооти. Сравнительные испытания одноковшовых ¡экскаваторов натурными образцами рабочего оборудования подтвердили ойоктнпность рокоиондуемого очистного ковша-уплотнителя предлагаемой конструкция.

В нято>1 главе пзлокона методика пдаопервого расчета в выбора основных параметров ОКУ, а такяв обоснование области э^Токтив-него ого применения.

Проведенные исследования рабочего процесса 01СУ позволили разработать шходаг? расчета и определения основных параметров предлагаемой конструкции ковша.

При определения основных параметров, # качестве исходннх данных принимались факторы, определяющие особенности водоиня РЭР одноковшовыми экскаваторами с усовершенствованным рабочим органом. Ипи являются физикочлехзническяо свойства разрабатываемых грунтов предел прэчнозти — вр ',/модуль дефор^тсти Е0 , влажность - \А/о , число ударов плотномера ДорШ'Л— С коэффициент сопротивяоаия качению - | , плотность - , водопроницаемость- Кср и т.д.) и характеристик) рабочего '¿¡т?.~а -перераспределения суммарного сопротивления, геометрические глогрн стандартного очистного ковша. Расчет основных вараметроз ОКУ производится в ооответотйча о разработанной бдок-охэг.юЯ, которая представлена на рис.1.

Определение граяйц облаете;! аффективного дрдмзкешш зкегдеа-тороз различного конструктивного, изаьжхеввя осуществлялось-из основе равенства критериев- эйекггвнеотп. Сбдэзть эйегагвпохп) применения экскаватора с ОКУ ограничивается в зонд, гдз -оснаае-яие экскаватора очлетйш .ковяом - продлчга?г,з;х1 кякег^зяг сро-16

Услопие dKinM/aTQii-Ja

¿texaôaropoô

Фиикв-ШШШ-л не с S. lúcr&i pjjfy sm'smMt среди

Га/7 ¿xC^cSüTVPh'OtO Koñuja

Теянаитмслиг

iiaw.varpat ;tii¿i\mü P<

TBxf/aVFcA'oV \-ajxMt*pncruxü ¿XCXdJí/nin'!

Параметры очистного \côu>3 _ yn.wTHuienjf

■грун/па к on a ri и ft J

ConpomàieHos ¡mpeniTibiimm 1 ролика

Суммарное сопрзЛ тцблеиие /шомщ процегю J/*''/ j

К

hem УШеюю №/Г>

smumvaj uauMJí:

X'Wú maña,?

■pi-úúkttí/ TejtoHfxíb M Яш una

качество &bii}tMnen¡t>¡ Pjeony

À

X

in ля/Ш > .„>. — &

/

т

нем

&'сю6ие~ ■'muhüm j ti hocmiT Xкритерн.í ôtp/pe.^

Çc rO f/J

Рио.1. Блок-схема расчета основных параметров ОКУ

водит к опареязщом? росту пока эг»те лей, характеризующих качество выполнения работ по сравнению со сниженном производительности малины. Необходимо ответить таете, что оснащение экскаватора с очистным ковшом-уплотнителем позволяет уменьшить потери воды на фильтрацию в сродном на 25. ..ЗО'о.

оиЕцш вывода, шашидош и оагаишв результату

№ ЮОВРГАЦ! ЮШО*1 РАБОТЫ

1. Анализ практики выполнения ремонтно-оксплуатациошшх работ на грунтовых каналах показывает, что в результате механичос кого воздействия рабочего органа экскаватора на очищаемую грунтовую поверхность происходит парутоипе сложившаяся структуры, которое приводит к увеличению фильтрационных свойств и потерям оросительной воды. Это в опою очередь вызывает неоправданное ув личение водозабора, ухудшения мелиоративного состояния земель, нарушения экологического баланса,

2. Восстановление протнвофцьтрациошшх свойств очищенной о наносов поверхности канала и обеспечение расчетного водонропуск может быть достигнуто механическим уплотнением, при этом наиболее цйлесообразно:совнецение процессов-очиотки и уплотнения, и конструкции рабочих органов существук-цих машин не способны обес почить поставленную задачу. :

3. Для совмещения операции очистки каналов в грунтовом ложе внглогиваяпя и уплотнения очищениях поверхностей, предложена конструкция очистного когта-уллотнятеля (ОКУ), особенностью которого являются .установленные на тччюй ловерхиоота серийного очистного ковша, унлотпна.чпа ролики. При наборе наносов происходит одновременное выглаживание и у шлшенпз очтх-охол грунтовой поверхности по всей ¡.трипе цов-ад и образуется ногая структу-

10

ра грунта, переход,здая в шшшюе ооиря*вна« а дондой чаотш и с>и-киви, .и йткосзш канала.

4. Э^актапность конструкции рабочего органа одноковшового экскаватора в оадд оч.ютного коыш-ушишттеля на этапе проектирования мсл'.от би-гъ оценаиа рсУработашшм критерием учцтывшв-щлг,| эн^ргагичоскио чьрактврз«тиш1 рыЗочого органа и кглйотьо выполнения работ, При солоотаилолии щтнитои машин с одинаковой мшрютья дьитоля и мпссоЗ, ^ЭДок-тивность оцоицваотся показателем отралшюшш проилаотытолыюить машппи и качество шпол--¡¡енин работ.

5. 113 условия полней рзалаваиаи оиаши ^.драг.-еори-тйк базовой шлнш, уточиаи» авальгачоэкоя зайасамооть н[ня1анолимльноо-тв экскаватора о очистный ков.аом~уш;от;штолв11, учитывающая основ -икс» параметра наитии и рабочон среди, онтиг-шьпое воитодоияе еоиротнйдйяий, возвшаздих при рьботе (.^шани й суммарного сопро-тивлетш, что позводязг обоснованно пибра'п. оптимальные [шш рабочего процесса окнокоидсаого экошвиторь кг.мш ОКУ, о учигем повышения качественных показателей вшолни»|.т ¿а ¡лаЗот.

С. Но«ученица на оснований анализа взаимсп^лвпя коьиових рабочих органов и уплотнителей с разрабатываемой средой, эана-снмодти (2.52) (2.62) позволяю-; оцешшгиь влмяиаа фцаако-мохани-ческнх се^ств грунтов и конструктивных одшв'грод очистного коп-па-уплотннтоля на суммарное сопрптивльние грунта повороту ковши « на толщину глубину активной зоны уплотняемого слоя.

7. Экспериментально установлена зависимость шед/ воцонрони-пюмостьй п плотностью грунтов, которая позволяй 1° оценить э$$ак~ ,'ивность уплотнения, для конкретных грунтовых условий. Так, нап~ нмдер, при изменении плотности от 1,4 г/й;л3 ца 1,69 г/см3 для ¡углинков и от 1,5 г/см3 до 1,7 г/с»3процоходит резкой сокраще-

13

няо фильтрации в?лв.гстиаи штвнспвюта врсстпневлвиая водао-кол-лочдяих плзиок и уменьшение размеров ¡хор грунта.

Ц, Но основании результатов теоретических и экспериментальных иослицовзнпП процессов колония и уплотнения грунтов с учетом критериев опойка ефВектпвнооти конструкции рекомендуются следующие рацл0н9льнн9 геометрические параметры очистного ковша-уплот-ни тр л.и:

^р- ; П/(?к = Р,т ; А[)/(?),- 0,077; 1/9^0/16.

9. Б результате сравнительных испытании устанонюио, что при оонзпяппи экокаваторэ очистным ковшом-уплотнителем производительность машины снижается, по орошению с производительностью маши-п.ч о традиционной конструкцией ковша на 9.. Л 2" из-за увеличения нродолхитйяиюоти технологического цикла, вслеяствии одновромен-ного выполнения операций уплотнения очн^аомой поверхности, при этом улучшение ровности очищенной, човорхнсзтп составляет в среднем 75,..85$, а повишопно илотносл грунта 6...9%, что обеспечивает уменьшение фильтрация позд в пределах 25. .,30!?.

10. По результатам ксгшяэксши; исследований разработана методика'инзднарного расчета основных параметров очистного ковша -уплотнителя, позволяющая последовательно решить задачу с учетом условий эксплуатации нэшинн, физико-механических характеристик разрабатываемой среда и конструкторско-технологяческих параметров базового экскаватора.

11. Обоснована область эффективного применения экскаватора, оснащенного ковшом ОКУ о учетом повышения качества выполнения ремонтно-эксплуатационньсс работ нэ грунтовых каналах, которая ограничивается зоной, где оонааюиае экокяозтора ковпом првдяагае-

20

мой конструкции приводит к оперекащеиу росту показатель'^ характеризующих качество выполнения работ по сравнению со ашшшиеи производительности машины.

i 12. В результате вшшлноншк; исследований разработана новая конструкция ковша, которая защищена.полонительным решением на изобретение.-.Ковш предлагаемой конструкции, прошедший производственные' испытания, внодрон в практику при проведении рымонтно-оксплуатационннх работ в подразделениях треста "ЮяводстроЙ" объединения "Кыршзводотрой", а тагско на объектах Минво.дхоэа Республики Узбекистан в Чиназском РПРЗО Ташкентской области.

Основные положения диссертации опубликована в следующих работах:

1. Асранов Ш.М. <в соавторстве) Стенд физического моделирования для исследования сменных и комбинированных рабочих, органов одноковшовых экскаваторов / Таш.автомоб.-дор.нн-т, Ташкент,1991. 9 о: ил. В)блиогр. Зназв. Рус.-Доп. в УвНШПТЛ 07.00.91 Л 1489-Уз91. "

2. Асранов Ш.М. (в соавторстве) Интенсификация исследований рабочих органов одноковшовых экскаваторов. Ташкент: УзИИШТИ. Информационный листок, 1991. 5 о.

3. Асранов Ш.М. (в соавторство) Новая конструкция ковша для очистных работ. Ташкент:УзН]1ШТИ. Информационный листок, 1992.' 4 с.

4. Асранов Ш.М. (в соавторстве) Уменьшение фильтрации воды аз каналов в земляном руоло / Ташк.автсноб.-дор.ин-г. Ташкент, 1992. 8 с. Ил.Библиогр, 4 назв. рус.-Доп. в УзШЬШ'Ш. 29.06.92, Ü 1687 - Уз92.

5. Асранов Ш.М. (в соавторства) К обоснованию критерия эффективное

ти дорожи0-0 троителыюй техники / Таит, автоноб.-дор.

21

ин-т. Ташкент, J.992. 4 о. Библиогр. 4 назв. руа.-Дэп. в УвНИИШ. 21.12.92, Л 1760 - Уз92.

6. Лоранов Ш.М. (в соавторстве) Ковш экскаватора, Per. JЬ 0000102/1 (0271 И1) Положительное решение на изобретение патентного ведомства Республики Узбекистан от 22.02.93.

Р. —" Подписано к печати -fO- ОЗ РЗг. За к.— 111 /33 8 Тираж ^ О О 199.* г. ОБ- /*>Л. Отпечатано в АГ1 ТПК

Ташкент, Навей, 30.