автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Определение рациональных параметров рабочего органа цепного траншейного экскаватора

г

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ АВТОМОВИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

КАДДАЯ Тенгиз Гурамович

ОПРВДЕДЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ОРГАНА ЦЕПНОГО ТРАНШЕЙНОГО ЭКСКАВАТОРА

05.05.04 - Дорожные и строительные машины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА 1991

J

Работа выполнена в Московском ордена Трудового Красного знамени автомойильнэ-дорожном институте. Экспериментальные исследования проведены в лаборатории и на полигоне ВНИИземмаш

Научный руководитель - Заслуженный деятель науки и техники

РСФСР, академик академии транспорта РСФСР, доктор технических наук, профессор В.И.Еаловнев Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

А.Й.Тархов

кандидат технических наук, доцент И.Л.Ципурский

Ведущая организация - Всвсоюзний научно-исследовательский

институт землеройного машиностроения

Защита состоится " " 1992 г. в '■/£> часов

на заседании специализированного Совета К-053.30.11 в Московском ордена Трудового Красного Знамени автомобильно-дорожном институте по адресу: 125829, ГСП, Москва, А-319, Ленинградский проспект, 64 МАДИ, ауд. 42.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке МАДИ.

Автореферат разослан " " Д^йуДу 1991 р.

Отзывы представлять в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью.

Телефон для справок 155-03-28.

Ученый секретарь специализированного совета К-053.30.11 кандидат технических наук, доцент ' , Г. С.Мирзоян

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одной из актуальных задач, стоящих перед промышленностью строительного и дорожного машиностроения, является создание высокоэффективной землеройной техники, в том числе цепных траншейных экскаваторов, обеспечивающих существенное сокращение энергетических, материальных и трудовых затрат в народном хозяйстве. Основной областью применения иешпи траншейных экскаваторов (ЭГЦ) являются строительство нефте- и газопроводов, закрытых водоводов и дренажных систем в мелиорации, линий связи и энергоснабжения в промышленном и городском строительстве. Только в мелиорации из 9 млрд.м3 земляных работ 32 % выполняется экскаваторами.

Увеличение объемов работи сокращение сроков строительства определили необходимость повышения производительности ЭТЦ, требование к повышение универсальности потребовало обеспечить работоспособность ЭТЦ при разработке как мерзлого, так и немерзлого грунтов, а также мягких скальных пород. Основным фактором, ограничивающим рост производительности ЭТЦ при разработке мерзлого грунта, является мощность двигателя базового шасси, а при экскавации немерзлого грунта производительность ЭЩ лимитируется преимущественно выносной способностью рабочей цепи.

Существующие методики расчета рабочего'процесса ЭТЦ из-за различия конструкции рабочих органов, не отражают в полном объеме специфику новых конструкций цепных рабочих органов траншейных экокаваторов, режимов их работы и нуждаются в развитии и доработке.

В связи с этш на данном этапе актуальными становятся задачи определения влияния параметров рабочего оргаяа ЭТЦ на вынос-

3

ную способность цепи.

Цальр работы является - определение влияния параметров рабочего органа ЭТЦ на его производительность для выявления рациональных параметров рабочего органа.

Методы исследований: для реализации поставленной дели б части теоретических исследований были использованы: методы математического моделирования рабочего процесса взаимодействия цепного рабочего органа со средой; метод вычислительного эксперимента на ПЗШ IBM/FC по разработанной математической модели;

г.етодн планирования п обработки экспериментальных данных. В экспериментальных исследованиях применялась современная аппаратура измерения параметров рабочего процесса ЭТЦ.

Объект исследований: для исследований объектами являлись касштабнне модели рабочего органа ЭТЦ (три варианта) и три на-тураык экспериментальных образца ЭТЦ.

Положения, зэишаемне в шботе и кх .научная новизна: заключается в уточненной математической модели процеоса взаимодействия с грунтом цепного рабочего органа; схема движения грунта •прз его разработке цепким рабочим органом; в полученной аналитической зависимости для определения усилия, необходимого для транспортирования грунта из траншеи; установленное влияние режимов работа ЭТЦ на его производительность.

Каучкув новизну работы представляют следующие положения: уточненная математическая модель процесса транспортирования грунта цепным рабочим органом ЭЩ;

установленные характеристики потока грунта транспортируемого цепным рабочим органом;'

аналитическая зависимость, характеризующая влияние параметров рабочего органа (геометрические параметры рабочей цепи, ско-

роста цепи, кривизны нижней направляющей рамы и др.) на усилие транспортирования грунта цепным рабочим органом;

экспериментальные данные:

установленные рациональные параметры (скорости цепи, кривизны нижней направляющей рамы, угла наклона цопи к горизонтали, шаг расстановки скребков), определяющие протекание процесса транспортирования грунта цепным работам органом при минимальных энергетических затратах.

Практическая ценность работа заключается в обосновании целесообразности оснащения ЭТЦ работам органом с криволинейной рамой, направляющим колесом увеличенного диаметра; в разработанной аналитической зависимости усилия транспортирования грунта рабочей цепью сплошным потоком с учетом всех действующих сил; в разработанной программе для ПЭВМ, позволяющей определять усилие транспортирован«! грунта рабочей цепью ЭТЦ; в практических рекомендациях по выбору рациональных режимов работы и параметров рабочего органа ЭТЦ.

Реализация работы; результаты исследор^ний и разработанные рекомендации по выбору рациональных параметров рабочего органа ЭТЦ внедрены во ВНИйземмаше. Применены в конструкторской работе при проектировании перспективных траншейных экскаваторов.

* Апробация работы. Основные.положения диссертационной работы докладывались на 46-й, 47-й и 48-й научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАЦИ в 1988-1991 гг. л на научно-техническом совете ШИИземмаша в 1988 г.

Публикация. Йо материалам диссертации опубликовано 10 статей. Получено 2 авторских свидетельства, 2 положительных решения на заявку на изобретение.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и

приложений, содержат 109 страниц, в том числе 117 страниц магпн-

5

нописного текста, 11 таблиц, 53 рисунка, список литературы га 117 наименований и приложения на 13 страницах.

Ця, здщиуу выносятся: уточненная математическая модель процесса транспортирования грунта цепным рабочим органом; схема движения грунта при разработке цепным рабочим органом; аналитическая зависимость определения необходимого усилия на транспортирование грунта с учетом его сжатия в межскребковом пространстве; результаты экспериментальных исследований, определения влияния глубины копания, скорости цепи, кривизны нижней направляюще рамы, соотношения нормального и касательного усилий копания на производительность ЭТЦ; результаты определения рациональных параметров цепного рабочего органа; разработанный экспериментальный стенд и масштабные модели цепных рабочих .органов траншейных экскаваторов; результаты анализа технико-экономической эффективности от внедрения .результатов работы.

Автор выражает свою благодарность С.Х.Вартанову за практическую помощь, оказанную в работе.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТУ

Во введении отмечается актуальность задачи совершенствования рабочих органов ЭТЦ, с целью обеспечения экономии энергетических, материальных затрат при выполнении землеройных работ. Указывается цель работы и основные методы,используемые при работе. Даны основные положения, которые выносятся на защиту, и практическая ценность выполненных автором работ.

Б первой главе приводится обзор и анализ конструктивных решении рабочих органов зарубежных и отечественных ЭТЦ. Проведен патентный поиск в области цепных траншейных экскаваторов.

В обзоре существующих исследований анализируются работы русских и зарубежных ученых: В.П.Горячкина, Н.Г.Домбровского,

Л.Н.Зеленина, Ю.В.Ветрова, А.А.Вайнаона, К.К.Артемьева, Т.В.Алексеевой, В.И.Баловнева, И.А.Нвдорезова, Д.И.Федорова, Э.Н.Кузша, В.Д.Абезгауэ, Л.А.Хмары, С.Х.Вартанова, А.В.Быкова, Э.А.Джангуляна, В.И.Ковалева, М.С.Мурадагаева, В.А.Растегаева, В.А.ЬУшшцева, В.В.Сурикова, И.Л.Ципурского и др.

В работах этих ученых рабочие органы ЭТЦ, по принципу оснащения их режущими и транспортирующими элементами разделены на три группы: цепи со скребками и резцами, работающие по совмещенной, разделенной и комбинированной схеме. В рассмотренных работах транспортирование грунта рабочей цепью разделенного типа описывается в виде отдельных призм волочения сформировавшихся перед скребками.

Недостаток рекомендуемых методов расчета на наш взгляд заключается в том, что экскавационная емкость скребка рассматривается не с позиции _юзможного максимального заполнения грунтом его геометрического объема, а из условия, что это емкость должна быть не более объема призмы волочения, который существенно меньше объема межскребкового (межреэцового) пространства.

Максимально возможная производительность экскаватора можег быть достигнута в режима копания, близким к условиям максимальной транспортирующей способности рабочей цепи, так как при разработке немерзлого грунта основная мощность'расходуется на транспортирование грунта и это условие является основным фактором лимитирующим рост производительности, поскольку мощность базовой машины не доиспользуется.

Рациональным режимом транспортирования грунта рабочей цепью является режим при котором грунт транспортируется сплошным погодком и которая была предложена для рабочих органов с комбинированной схемой рабочей цепи В.И.Ковалевым. Транспортирование грунта

сплошным потоком не является только результатом использования той или иной схемы рабочего органа ЭТЦ. Это в основном результат рационального выбора конструктивно-кинематических параметров. • _ '

В существующих расчетных схемах показано движение призмы волочения на поверхность грунта без напорного усилия со стороны рабочего органа. Однако в серийных ЭТЦ цепь представляет из себя как бы сплошную ленту и поверхность тяговой цепи закрыта траверсами, это означает, что грунт при транспортировании цепью контактирует с траверсам и находится под действием напорного усилия со стороны траверсы рабочего органа. При этом возникает соответствующая сила трения. Кроме этого фактически при любом значении усилия натяжения цепи, последнее всеравно имеет определенный провес. При традиционном исполнении рабочего органа опорными и поддерживающими катками цепь тоже имеет провесе на преодоление которой в работе расходуется дополнительная анергия и кроме этого является источником дополнительных динамических нагрузок. При этом цепь не движется по прямой траектории. Траектория движения цепи криволинейна.

В известных расчетных схемах не учитываются такие факторч как кинетическая энергия цепи и движущегося грунта, которая при скорости цепи 2,5 м/с и выше, и массе цепи 1000 - 2000 кг составляет значительную величину и оказывает существенное влияние на протекание рабочего процесса. Не учитывается также усилие сжшанцее грунт в межрезцовом пространстве.

В исследованиях принято высоту скребка определять из условия размещения потока грунта в межскребковом пространстве. Считается, что если коэффициент наполнения межскребкового пространства больше единица, то произойдет заштыбовка цепи.

Доказано, что угол наклона рабочей цепи к горизонтали влия-

ет на производительлость ■ ЭЩ. В большинстве исследований оптимальным значением этого угла обычно считают угол естественного откоса. Увеличение этого значения приведет к существенному уменьшению габаритов рабочего органа и следовательно снижению его материалоемкости.

Наибольшей скоростью рабочей цеш считается окорость равная 2,5 м/с, однако практика показывает, что дальнейшая интенсификация рабочего процесса за счет увеличения этого нарамвтра-необ-ходима.

В существующих исследованиях на выявлено влияние на производительность кривизны нижней направляющей рамы и ширины копания.

Не выявлено влияние соотношения нормального и касательного усилий копания на производительность.

При оценке эффективности конструкции рабочего органа не учитывается мощность холостого привода цепи, а этот показатель мог бы характеризовать эффективность самой конструкции, с точки зрения потерь на трение.

Таким образом, важной задачей является определение рациональных параметров и режимов работы цепного рабочего органа, а также оценка влияния на производительность этих параметров. Поставленная цель требует решения следующих задач: уточнить расчетную схему процесса выноса грунта из забоя сплошным потоком для разделенной охемы рабочего органа и определить влияние на производительность и энергоемкость ЭТЦ таких параметров как, скорость цепи и подача, глубина и ширина копания, кривизна нижней направляющей рамы, угол наклона цепи к горизонтали, высота и шаг расстановки скребков, отношение нормального и касательного усилий копания.

разработать аналитическую зависимость усилия транспортирования грунта рабочей цепью сплошным потоком с учетом сжатия грун-

9

та в мажрэзцовоы пространстве и проявления всех действующих сил.

выбрать рациональные параметры скребкового рабочего органа по минимуму энергоемкости процесса транспортирования грунта из траншей.

проверить основные теоретические результаты путем сопоставления их с экспериментом.

определить возможный экономический эффект от внедрения результатов работы.

Ао вто'ррй главе на основании того, что транспортирование грунта рабочей цепью ЭТЦ при разработке немерзлого грунта является основным внергопотребителем, уточнена расчетная схема процесса транспортирования грунта сплошным потоком. При том основной акцент ставиться не на то, чтобы объем межскребкового пространства был равен объему призмы волочения сформировавшегося перед скребком, а на максимально возможную производительность, что достигается при. полном заполнении межскребкового(межрезнового) пространства грунтом.

В качестве расчетной схемы в связи с этим выбрана схема транспортирования грунта сплошным потоком без так называемых "мертвых зон" между призмами волочения. Кроме этого, с учетом наметившйся как зарубежом так и в нашей стране тенденции изготовления рам рабочего органа в виде коробчатого сечения без опорных и поддерживающих роликов, с криволинейной нижней направляющей," рамой, движение грунта рассматривается по кривой траектории, что вносит ряд изменений в расчетах от существующих методик. Среди них нужно отметить такие как меняющийся радиус транспортирования грунта, соответственное изменение и скорости цепи в зависимости от радиуса кривизны направляющей рамы, влияние на процесс транспортирования грунта инерционных Ш

сил и усилий п'еред^аемих от рабочей ципи и т.д.

С учетом вышеизложенного разработана расчетная схема рабочего процесса транспортирования грунта рабочей цепью рис. \).

Вырезанный элементарный объем грунта находится под действием следующих оил1

силы тяжести грунта находящегося в элементарном объеме

силы передаваемой от рабочей цепи грунту с учетом его провисания и кинетической анергии

силы давления со стороны поступающего грунта с учетом ее сжимания

силы трения от с\N^

силы трения с/Тг от. с/Л/« силы инерции движущейся тссы, нормальная с!Я,п

и касательная составляющие с^т сила бокового трения

- Д^уЫср ;

где ¿Б- вес грунта в межсяребковом межрезцовом пространстве, Н; 0 - ускорение силы тяжести, м/с2;

И

сПт

¿К? ¿V

ыр

2

Рас.1. Расчетная схема транспортирования грунта рабочей цепью цепного траншейного экскаватора

объемная масса грунта, кг/ма; .

Ьс - ширина скребка, м; ^ _ высота скребка, М!

Р - плОщадь поперечного сечения стружки,. см2; -П - количество резцов находящихся в процессе резания, шт.

(С*- коэффициент сжатия стружки;

| - коэффициент, учитывающий увеличен«в коэффициента от

высоты пригружающего слоя грунта» 1п- длина груда забоя, м; Тп- касательное напряжение^ Н/м?; К - радиус кривизны нижней направляющей ршш.м; Л^- частота вращения приводного вала рабочего органа, с~1; с!^- диаметр приводной звездочка, м; (!»>-. межцентровое расстояние, м; высота конвейера, м; - вес одного метра цепи, «г/и-, к} - коэффициент^ учитывающий наклон цепи; Икр- крутящий момент приводного вала, Им; кр - коэффициент разрыхления грунта} Ь}<Г~ коэффициент треная грунта о сталь; ^ЗР~ коэффициент внутреннего трения; йго- угол наклона рабочей цепи к горизонтали, град; й, - угол наклона резца к горизонтали Я, =90°- , град; У - текущий угол взаимодействия цепи о грунтом, рад; и - передаточное соотношение

., , азе

Ц- скорость цепи, м/о:

30 '

После ряда математических преобразований получаем зависимости усилия сопротивления транспортированию грунта сплошным потоком d'Г и напорного усилия со стороны рабочего органа dN2

1 ^ i«»

^ УпГскгХУ^ ^ Л(^Ac)àkoЯ(iap)R^s,naPOiir 2 (0,5?,t igtfsmA- ^C£>sct)e4, 2(0,sfh igfsirx* - Я casa)

i^^fs/^-A^ft, AS/>tiffs.ù>*-Ra>s4

(O.S^lgisma-Rcosaji^j (^Fs/«A

б5"tjcTS/m- y?cosa Zfô.S'%:to-Ssinc{-gcosd)

2 Z

gêc è xfafiswd соф-rtj gH&J/ipÂ'smck cosfo 'cij

+-d<p--àpt

(o,Sg tyfstbci-Acosd) 2fO,S t$Js'bd-Ruaci)

+ —- cjy + -----с/y _

(qs^i^js/bd-J^cosaj {g&s/nci-Acosc^J

Усилие транспортирования грунта рабочей цепьюЭТЦ 14

На рис. 2 показана блок-схема алгоритма определения усилии транспортирования грунта рабочей цепью ЭТЦ оплошным потоком.

С помощью усилия транспортирования определяем мощность, реализуемую рабочим органом на транспортирование грунта

ии

IООО I?

Мощность рабочего органа рекомендуем определять по формуле:

Ирг^н^гр ;

где N р^ - затраты мощности на холостой привод рабочей цепи, кВт;,

Мрез~ моа1ностЬ9 расходуемая на резание, кВт; 'тр

- мощность, расходуемая на транспортирование грун-

та до места разгрузки, кВт;

В третьей глава приведена методика экспериментальных исоле-ваний масштабной модели рабочего органа Э'ГЦ и натурных экспериментальных цепных траншейных экскаваторов в полевых условиях. Экспериментальные исследования на стенде физического моделирования (рлс.з) с использованием тензометрированил проводились с целью определения влияния на производительность л энергоемкость таких параметров рабочего органа как кривизна низшей направляющей рамы, глубины копания, угла наклона цепи к горизонтали, скорости рабочей цепи и хода, горизонтального и вертикального усилия копания грунта. А. также, для подтверждения достоверности основных теоретических положений.

На стенде, модель была выполнена в масштабе 1:10. Подвеска рабочего органа позволяла определять горизонтальное и .вертикальное усилие транспортирования, давление в приводе рабочего органа.

Скорость цепи и хода регулировалась согласно принятым значениям

15

Начало )

Рис.2. Блок-схема алгоритма определения нормального и иасательного усилия транспортирования грунта рабочим органом ЭТИ

Рис.3. Стенд физического моделирования paoочего лроцесса ЭЩ

-а

Полевые исследования проводились на полигоне ВИИИаеммаш. В качестве исследуемых объектов были приняты экспериментальные экскаваторы МЭ-501, 1ЛЭ-501А, МЭ-80061.

Целью экспериментальных исследований являлись определение производительности экскаваторов и энергоемкости процесса рытья траншей разной глубины; сравнительный анализ полученных результатов для экскаваторов с прямой и криволинейной нижней направлявшей рамой;

определение влияния на производительность высоты приводного вала рабочего органа ЭТЦ.

Техническую производительность определяли хронометражем и замерами сечения траншей.

Качество работы экскаватора определяли следующими показателями: величиной обратной просыли грунта на дне траншей при различной глубине, копания; устойчивостью отвала грунта; прямолинейностью разрабатываемых траншей на длине до 100 м; профилем дна траншея.

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований на масштабной модели и натурных образцах Э1Ц.

результате реализаций трехфакторного эксперимента были получены для масштабной модели зависимости технической производительности, нормального и касательного усилий копания от глубины копания, скорости цепи и кривизны нижней направляющей раыц.

Анализ подученных зависимостей показывает, что с увеличением кривизны нианей направляющей рамы увеличивается и техническая производительность при разработке немерзлого грунта, как глинистого так л песчаного (рис.4 и 5^. Ю

модели рабочего органа ЭИ[ от глубшш копания при разных скоростях цепи в песчаном грунте: 1 - первая модель; 2 - вторая модель; 3 - третья модель

19

ной модели рабочего органа ЭТЦ от глубины кования при разных скоростях цепи в глинистом грунте: 1 -первая модель; 2 - вторая модель; 3 - третья модель •

20

N

кВт ч

ч

\ • г* 2

— —-^ " VI

и.'-1 |_4

ТГ

0,7

а,8 0,9

1,0 . 1,1

1,2 1,3

1,4

1,5 1,6 ■ 1,7 1,8

Рис.6. Зависимость удельной мощности копания от глубины копания - для: 1 - МЗ-501А; 2 - МЭ-в0О6А; 3 - МЭ-501; 4 - МЭ-аТО6А с удвоенной скоростью хода; 5 - МЗ-501А с удвсзнным числом скребков

нк,м.

С увеличением производительности уменьшается и потребная рабочим органом-мощность копания, в том числе мощность холостого привода цепи, что свидетельствует о росте коэффициента полезного действия рабочего органа с ростом ее кривизны.

Определено и влияние на техническую производительность соотношения горизонтального и вертикального усилий копания на разных скоростях.

Результаты полигонных исследований свидетельствуют о достоверности основных теоретических положений и модельных исследований рабочего органа ЭЩ.

Наибольшую производительность достигает цепной рабочий орган с криволинейной рамой. У этого же экскаватора зафиксировано и наименьшее значение удельной мощности. Как видно из рис. 6 (кривая 1 и с увеличением кривизны нижней направляющей рамы удельная мощность уменьшается. Также уменьшается удельная мощность с увеличением скорости хода (кривая 4 ) .

Сравнение кривых 1 и 2 свидетельствует о том, что увеличение ширины копания существенное влияния оказывает на низких (до 1,0 м) и высоких (больше 1,7 м) глубинах копания.

Увеличенное значение кривой 5 (рис.б)свидетельствует о нерацнональноасти уменьшения шага расстановки скребков.

В пятой главе, приведены основные результаты работы в виде регрессионных зависимостей производительности, нормального и касательного усилий копания от глубины копания, скорости цепи и кривизны нижней направляющей рамы, а также зависимости производительности от соотношения нормального и касательного усилий копания. 22

Даются рекомендации по выбору рациональных параметров; шаг расстановки скребков, скорости цепи и скорости хода, высота скребков, соотношения нормального и касательного усилий копания и яр.

Расчетным путем определен ожидаемый технико-экономический эффект от внедрения результатов работы.

ОСНОВНЫЙ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДИ

1. Анализ конструкций известных рабочих органов ЭЩ позволяет сделать заключение о преобладающем применении рабочих органов с разделенной схемой резцов и скребков и о целесо-браз-ности применения коробчатого сечения рамы без опорных и поддерживающих катков с приданием нижней части рамы кривизны и применения направляющего колеса увеличенного диаметра.

2. Применяемые ^ конструкции современных ЭТЦ рабочие органы п существующие методики расчета процесса ЭТЦ не могут быть применены при создании и исследовании перспективных траншейных экскаваторов с рабочими органами новой конструкции.

3. Важным фактором определяющим характер процесса взаимодействия цепного рабочего органа с грунтом, является крияиэна нижней части рамы и соответственно рабочей ветви цепи. Этот параметр не учитывается в существующих методах расчета усилия транспортирования грунта цепным рабочим органдм. Высокая значимость этого фактора доказана натурными экспериментальными исследованиями. Разработана методика определения усилия транспортирования грунта с учетом кривизны нижней направляющей рамы а влияния на производительность скорости цепи, глубины копания и кривизны нижней направляющей рамы. Разработан алгоритм и программа на ПЭВМ вычисления усилия транспортирования грунта рабо-

23

чей цепью сплошным потоком.

4. Экспериментально установлено, что придание нижней направляющей раме кривизны в вице участка логарифмической спирали с постоянным углом между касательной к кривой и радиус вектором равной 30° и текущим углом в интервале 345°- 425° является рациональным и повышает производительность ЭТЦ в среднем на 20 -355С- Дальнейшее увеличение кривизны нижней направляющей рамы не приводит к увеличении производительности, из-за большого угла наклона цепи к горизонтали ухудшается процесс разгрузки, что в свою очередь приводит к снижению производительности.

5. Максимальный угол наклона цепи к горизонтали может достигать 78°. Это больше, чем применяющиеся углы 55°-60? , и обеспечивает уменьшение габаритов и массы рабочего органа, следовательно массы ЭТЦ в целом в среднем на 2000 кг . При угле наклона цени до 78° не наблюдается перебрасывание цепью грунта обратно в траншею.

6. Максимально достигнутая производительность для ЭТЦ на базе Т-13Ш шириной 0,3 и, рабочий орган которого разработан на основе сделанных рекомендаций, составила 162 м-^ч( что больше производительности серийного ЭТЦ-208В 120 м3/ч на 25%. Новая конструкция рабочего органа ЭТЦ повышает ее коэффициент полезного действия. Мощность,.затрачиваемая на холостое вращение рабочей цени у серийного ЭТЦ-208В равна 18,1 кВт, у экспериментального ЫЭ-501А - Э кВт у МЭ-8006А - 8,2 кВт .

Рациональная кривизна нижней направляющей рамы и увеличение диаметра направляющего колеса до 710 мм обеспечивает высокую 60-90 м3/ч производительность рабочего органа при рытье траншей малой 0,25-0,5 м глубины кования. Это расширяет область применения ЭТЦ, в том числе при снятии и рекультивации плодородного слоя почвы на трассе траншей. 24

7. Скорость рабочего хода у экскаваторов на базе Т-13СМ с

»

точки зрения максимального заполнения межрезцового пространства грунтом должна бить не менее 600-700 ы/ч, а скорость цепи для обеспечения внноса грунта из забоя до 2,0-3,0 м/с.

0. Рациональный шаг расстановки скребков равен 1015 юл. Уменьшение шага расстановки скребков до 406 и 609 да приводит к уменьшению производительности и увеличению удельной мощности в среднем на 15$. Высота скребка, равна 60 мм, является рациональной при высота резца 145 га. Дальнейшее увеличение выносной способности рабочей цепи возможно путем оснащения траверс боковыми стенка"®.

9. Достигнутая удельная мощность при рнтье траншей в глинистом грунте для экспериментального МЭ-501Л равна 0,25-0,43 -кВт ч/м3. Дтш сорайннх ЭТЦ-208В и ЗТЦ-206 удельная мощность при рнтье траншей в током же грунте равна 0,37-0,63 кВт ч/и3, т.е. достигнуто уменьшение удельной мощности в сроднем на 30%.

Применение кпнекатпческой схе;,м поворота рабочего органа двумя горами гндроцшшндров, монягодаш енсс у приводного вала относительно поверхности грунта, дает повышенна производительности в среднем на 10-10 1,;3/ч. Однако для ЭТЦ обпестроптелыюго назначения на базе гусеничных цромшленнше тракторов но кемпон-сирует значительного усложнения' конструкшш экскаватора и увеличения его массы.

11. Олшдасшй экономический эффект внедрения в народном хо хозяйстве перспективного цепного траншейного экскаватора составляет 6261 руб.

12. Результата работы внедренн во ВНИМземмаше. .

Выполнении!! исследования и аналпз полученных результатов

позволили наметить направления дальнейших исследований по нсв»-

шению эффективности работ цепных траншейных экскаваторов: разра-' ' 25

ботать и оцэнить перспективность применения бортовых ЭВМ для регулирования Скорости рабочего хода в зависимости от сппротив-ления копания с целью повышения производительности, надежности и снижения удельного расхода топлива; исследовать влияние на эти и другие параметры усилия предварительного натяжения цепи, в том числе при автоматическом изменении этого усилия в зависимости от грунтовых условий и реализуемого усилия копания; определить влияние параметров рабочего органа на разрыхление грунта с целью определения для Э1Ц коэффициента разрыхления.

ПУБЛИКАЦИИ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1. A.c. 1553612 СССР. МКИЗ К 02 3/08, 5/30. Режущая цепь узкотраншейного экскаватора/ С.Х.Вартанов, В.Г.Лебедева,

Т.Г.Каджая СССР.- 2 о.ил.

2. A.c. 1640301 СССР. МКИЗ Ё 02 3/08, 5/30. Цепной рабочий орган траншейного экскаватора/ В.И.Баловнев, С.Х.Вартанов, Т.Г.Кадаая СССР. - 2 с.ил.

3. Баловнев В.И., Вартанов С.Х., Каджая Т.Г. .Экспериментальное исследование зависимости технической производительности ЭЩ от различных факторов/Совершенствование машин для строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог.СБ.научн.тр.МАЛИ ■41., 1990. (в печати).

4.Баловнев В.И., Вартанов U.X., Каджая Т.Г. Экспериментальное определение влияния кривизны нижней направляющей рамы рабочего органа на выносную ппособность цепи траншейного экскаватора / Исследование рабочих органов-манипуляторов дорожных машин" Сб.научн.тр.МАДЙ-М., 1989.-C.58-R0.

5. Вартанов С.Х., Каджая Т.Г. Экспериментальное определение зависимости технической производительности цепного траншейного экскаватора от тягового усилия и скорости цепи/ Дорожно-строи-

тйльнко машшш и стенды для их испытаний.Сб.паута.тр. МАДЦ-М., 1991. -(в печати;.

6. Вартанов С.Х., Лебедева Б.Г., Каджая Т.Г. Цепные эка-каваторн для разработки щелей в скальных породахУ/Строительные и дорожные, машины. 1991,-Ш-С. 4-6.

7. Заявка на изобретение № 4701554/03 дата додачи

06.06.89 г. 'Граяшейяый экскаватор. С.Х.Вартанов, В.Г.Лебедева, Р.Г.Исупов, Э.Л.Марк, 'Г.Г.Каджая. Положительное решение от

22.06.90 г.

8. Ьаявка на изобретение № 4836982/03 от 11.06.90 г. Цепной траншейный кабелеуиладчик. Вартанов С.Х., Лебедева В.Г. Каджая Г.Г., Поупов Р.Г. Положительное решение от 16.09.91 г.

9. Кацкая Г.Г. Определение влияния кривизны нижней направляющей рамы на показатели эффективности рабочей цепи ЭТЦ. Тезисы республиканской научно-технической конференции. Пути совершенствования строительной индустрии. Вильнюс, 1989. -

0.12.

10. Разработать я провести исследования узиотраншейного цепного траншейного экскаватора глубиной копания до 4,0 м. Отчет о НИР / ВПШз еммаш. Руководитель работы С.Х.Вартанов, -Л.,, 1988,-119 с.

Подписано к печати 20 декабря 1991 г. Отпечатано на НПО Формаг бумаги 30x42/4

"МИР" Объем -п. л.

Зак. -J66 Тираж 100