автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.02, диссертация на тему:Совершенствование элементов и систем приводов цепных рабочих органов траншейных экскаваторов

На правах рукописи

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ И СИСТЕМ ПРИВОДОВ ЦЕПНЫХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ТРАНШЕЙНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ

Специальность:

05.02.02. — «Машиноведение, системы приводов и детали машин»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск - 2006

Работа выполнена в Красноярском государственном техническом университете

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Ереско Сергей Павлович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Усаков Владимир Иосифович

доктор технических наук, доцент Ермолович Александр Геннадьевич

Ведущая организация:

Братский государственный университет

Защита диссертации состоится « 28 » декабря в 15-30 на заседании диссертационного совета: К 212.098.01 при государственном техническом университете, по адресу: 660074, Красноярск, ул. Киренского, 26, ауд. Г 2-70

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Красноярского государственного технического университета.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью составителя, заверенные печатью организации, просим направлять в адрес диссертационного совета.

Автореферат разослан « 27 » ноября^2006 г. Учёный секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук, доцент_М _Е.А.Сорокин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Дальнейшее увеличение объёма работ по освоению северных территорий Красноярского края и Российской Федерации связано с интенсификацией строительных и земляных работ. Большая площадь территории Красноярского края (2401600 км2, что составляет 14% от общей территории России) и не развитая транспортная инфраструктура требуют более радикальных решений при строительстве трубопроводов и коммуникаций. Для решения этих вопросов, при ограниченном росте трудовых ресурсов, на первое место выдвигаются задачи по созданию высокоэффективных землеройных машин непрерывного действия, таких как цепные траншейные экскаваторы, применяемые при разработке мёрзлых и прочных грунтов, особенно в условиях городской черты, при выполнении аварийно-восстановительных работ, вскрытии асфальто-дорожного полотна, укладке коммуникаций, обладающих повышенной производительностью и надёжностью.

В связи с этим возрастают требования к системам приводов и элементам цепных рабочих органов траншейных экскаваторов, которые еще недостаточно надежны, в связи с отсутствием методик проектирования элементов и систем приводов, учитывающих вероятностный характер нагрузочного режима, определяемого категорией, гранулометрическим составом и реологическими свойствами разрабатываемых грунтов, схемой расстановки режущих элементов на рабочем органе, а также влияние динамических процессов в системе приводов при работе экскаватора.

Отмеченные обстоятельства обуславливают наличие актуальной научно-технической задачи совершенствования режущих элементов и разработки высокоэффективного рабочего оборудования цепного траншейного экскаватора, а также методов их расчета, учитывающих условия эксплуатации уже на этапе проектирования. Результаты диссертационного исследования получены при выполнении научно-исследовательских работ по целевым комплексным программам правительства и тематическому плану НИР Министерства образования и науки Российской Федерации.

Цель работы: Повышение уровня надёжности элементов и системы привода рабочего оборудования цепных траншейных экскаваторов за счёт совершенствования конструкций режущих элементов и систем приводов рабочих органов цепных траншейных экскаваторов и методов их проектирования.

Для достижения указанной цели в работе были поставлены и решены следующие задачи исследований:

1. Выполнить анализ существующих конструкций цепных траншейных экскаваторов, элементов и систем приводов цепных рабочих органов, а также методов их расчёта и проектирования.

2. Провести теоретические и экспериментальные исследования процесса на-гружения элементов и систем приводов цепных рабочих органов.

3. Разработать комплексную имитационную математическую модель цепного траншейного экскаватора, включающую подмодели: привода цепного рабочего органа и регрессионные модели нагрузочного режима.

4. Разработать методику расчёта цепного узкотраншейного рабочего органа, предназначенного, для разработки мёрзлых и прочных фунтов, включая грунты с гравийно-галечниковыми включениями.

5. Разработать усовершенствованные конструкции режущих элементов и схемы их расстановки, а также цепной рабочий орган повышенной надёжности.

6. Провести комплексные экспериментальные исследования и натурные испытания опытных образцов цепных рабочих органов.

7. Выработать обобщённые рекомендации по определению рациональных параметров узкотраншейных цепных рабочих органов, для существующей базовой техники, с целью снижения динамических нагрузок при разработке мёрзлых и прочных грунтов и определения областей эффективного их применения.

Методы исследований. Поставленные в работе задачи решались комплексно: путём разработки и исследования математической модели рабочего процесса цепного траншейного экскаватора, аналитического исследования существующих систем приводов цепных рабочих органов траншейных экскаваторов, экспериментальных исследований нагрузочного режима при разработке мёрзлых и прочных грунтов в лабораторных условиях с использованием теории планирования экспериментов с обработкой результатов на ЭВМ, физического моделирования и тензометрии исследуемых процессов.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и результатов, полученных автором, подтверждается теоретически и экспериментально. Научные положения аргументированы, теоретические результаты работы и выводы подтверждены экспериментальными исследованиями, использованием законов теоретической механики, сопротивления материалов, грунтоведения, а также согласованностью результатов теоретических и экспериментальных исследований, полученных в лабораторных и производственных условиях.

Адекватность полученных математических и регрессионных моделей реальным производственным процессам доказывается сопоставлением расчётных показателей с результатами полигонных исследований и опытными данными эксплуатационных испытаний натурных образцов рабочего оборудования, а также результатами экспериментальных исследований других авторов.

Научная новизна;

- регрессионные модели нагрузочного режима элементов и системы привода цепного рабочего органа для разработки мёрзлых грунтов с учетом прореза-ния каменистых включений получены впервые и позволяют более достоверно осуществлять прочностные расчёты режущих элементов и системы привода рабочего органа;

- усовершенствованы и защищены охраноспособными документами, имеющими мировой приоритет, конструкции режущих элементов, схем их расстановки и цепного рабочего органа траншейного экскаватора, а также определены области их эффективного применения для различных условий эксплуатации;

- разработанная математическая модель рабочего процесса цепного траншейного экскаватора, позволяет анализировать динамику совместной работы

узлов и механизмов, выявлять факторы, влияющие на эффективность эксплуатации оборудования и учитывать свойства разрабатываемых грунтов, а также влияние износа режущих элементов уже на этапе проектирования;

- существенно уточнена методика расчета и выбора рациональных параметров конструкций цепного рабочего органа траншейного экскаватора в части определения области существования механизма, пределов изменения шага цепи и параметров зацепления с ведущим звеном при значительном расширении диапазона изменения предполагаемых эксплуатационных параметров.

Положения, выносимые на защиту.

1. Результаты экспериментальных стендовых и натурных исследований по определению параметров нагрузочного режима элементов и систем приводов цепных траншейных экскаваторов при разработке мёрзлых грунтов и грунтов с каменистыми включениями и сравнительный анализ энергоёмкости рабочего процесса;

2. Усовершенствованные конструкции режущих элементов, схем их расстановки и цепного рабочего органа траншейного экскаватора, а также значения рациональных областей их эффективного применения для различных условий эксплуатации;

3. Математическая модель рабочего процесса цепного траншейного экскаватора и анализ динамики совместной работы элементов и систем приводов его механизмов, а также свойства разрабатываемых грунтов;

4. Методика проектирования рабочих органов цепных траншейных экскаваторов для заданных условий эксплуатации.

Практическая ценность. На основе проведённых исследований предложены рекомендации для применения режущего инструмента землеройных машин непрерывного действия. Сформирована динамическая модель цепного траншейного экскаватора, позволяющая выявить кинематические связи рабочего органа с высокими показателями динамичности. Выработаны рекомендации для выбора рациональных параметров цепных траншейных экскаваторов при проектировании вновь создаваемых машин и областей применения цепного рабочего органа. Получены лабораторные данные по резанию мёрзлых грунтов, позволяющие иметь достоверные значения сил резания для различных грунтовых условий, необходимых для расчётов различных рабочих органов фрезерного типа.

Реализация работы. Методика расчёта цепного узкотраншейного рабочего органа, предназначенного для разработки мёрзлых и прочных грунтов, включая грунты с гравийно-галечниковыми включениями, обобщённые рекомендации по определению рациональных параметров узкотраншейных цепных рабочих органов, для существующей базовой техники, имитационная модель цепного траншейного экскаватора, включающая подмодели привода цепного траншейного экскаватора и регрессионные модели нагрузочного режима применялись при проектировании навесного фрезерного оборудования для ямочного ремонта на базе экскаватора ЭТЦ-1609 и рабочего оборудования цепного траншейного экскаватора ЭТЦ -2000 в ФГУП «СибНИИстройдормаш».

ГИЦ «СтройдормашСЕВЕР» внедрены: - Методика проведения экспериментальных исследований режущих элементов землеройной техники; Стенд проведения резания грунтов по авторскому свидетельству №1099220 и стенд для испытаний рабочих органов траншейных машин по авторскому свидетельству № 1143807. В инженерно-внедренческой фирме «ТУЛСИБ» внедрена в мелкосерийное производство рабочая цепь к траншейному экскаватору для разработки мёрзлых грунтов по A.c. 924271 и схема расстановки режущих элементов по A.c. №.15553611. В МУП «Водоканал» внедрён рабочий орган цепного траншейного экскаватора по патенту № 2175041 и рекомендации по грунтовым условиям его эксплуатации.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на научно-технических советах Красноярского филиала НПО «ВНИИстройдормаш» (1980 - 1995.гг.) и Красноярского государственного технического университета(2006 г.); Всесоюзных и региональных конференциях и проблемных семинарах в городах Красноярске (1980, 1981, 1984, 1988, 1990, 1999, 2000, 2002, 2006 г.г.), Москве 1985, Киеве 1987, Норильске (2000, 2003г.г.)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 21 научных статей, выполнено 6 НИОКР, получено 9 авторских свидетельств, 2 патента.

Объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения и библиографического списка из 107 наименований и 2 приложений. Работа изложена на 129 страницах, включая 82 рисунков и 7 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы и поставлена цель, определены задачи достижения поставленной цели и методы исследований; представлена научная новизна и практическая ценность, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, даны сведения об апробации работы, структуре и объёме диссертации.

В первом разделе раскрыто современное состояние вопроса, дан обзор и анализ существующих конструкций цепных рабочих органов и методов их расчёта. Приведён обзор выпускаемых траншейных экскаваторов в России и за рубежом. Показана перспективность использования землеройных машин данного класса. Показано, что надёжность и работоспособность цепных рабочих органов траншейных экскаваторов зависят от параметров режимов резания, конструкции направляющей рамы рабочего органа, систем амортизации и системы привода рабочей цепи. Приведён обзор конструкций режущих элементов рабочих органов экскаваторов непрерывного действия, уточнена классификация рабочих органов по назначению в зависимости от условий применения. Тангенциальные, радиальные и поворотные резцы, применяемые в горной промышленности, а также при строительстве и ремонте коммуникаций, требуют дополнительных уточнений области применения и определения истинных нагрузок для уточнения методик проектно-прочностных расчётов металлоконструкций и производительности вновь проектируемых экскаваторов непрерывного действия. Особую роль в конструкциях рабочего органа играет схема расста-

новки режущих элементов на рабочей цепи. Наибольшее распространение получили ступенчато-шахматные симметричные и несимметричные схемы, а также «ёлочка». Для узкотраншейных экскаваторов, с шириной копания менее 0,25 м, на пневмоколёсном ходу, выбираются более устойчивые схемы расстановки на основе симметричной «ёлочки» с числом резцов на одной площадке не более двух. Схема расстановки «ёлочка» может быть симметричной и растянутой. В процессе работы нагрузка на крайних резцах, расположенных в крайних линиях резания, более чем в два раза превышает нагрузку на резцах в средних линиях.

Рассмотрены существующие конструкции рабочих цепей и области их применения, а также работоспособность и эффективность. Немаловажную роль в работоспособности цепного рабочего органа играет направляющая рама. Известны конструкции, базирующиеся на элементах трансмиссий гусеничного хода, рама которых выполнена с роликовыми или скользящими опорами, ведомое колесо выполнено зубчатым или гладким, механизм натяжения расположен в забое или вынесен за его пределы, кроме того, он может быть выполнен как с механическим, так и с гидравлическим натяжением. Важную роль в динамическом процессе копания играет система зацепления рабочей цепи с приводной звёздочкой. Увеличенный шаг цепи, даёт преимущество в варьировании схемой установки режущего инструмента, но в тоже время приводит к дополнительным колебаниям несущей цепи, дополнительной пульсации силы резания и увеличенным динамическим нагрузкам. Малый шаг несущей цепи ведёт к неустойчивости звеньев, малому типоразмеру режущего инструмента и ограничению ширины разрабатываемой траншеи. Основоположниками исследования процесса резания грунтов в России землеройными машинами являются В.П. Горячкин, Н.Г.Домбровский, М.М.Протодьяконов, Ю.А.Ветров, А.Н.Зеленин, В.И.Баловнев и другие. За рубежом первые работы Дринглингера и Ратье в области резания грунтов имели большое значение для получения закономерностей резания грунта элементарными профилями, однако опыты на моделях машин имели низкую сходимость результатов.

Исследования Л.К.Соколова и В.П.Фомичёва показали, что резание грунтов в стеснённых условиях узких траншей требует дополнительной информации о параметрах, влияющих на устойчивость и работоспособность режущего инструмента и всей машины в целом. Известны работы, посвященные определению предельных нагрузок и разработке методик проектно-прочностных расчетов узлов и металлоконструкций землеройных машин с учётом динамики процесса их работы. Так, в работах В.А. Ряхина, Ю.А. Ветрова и В.В.Власова выявлены зависимости колебаний сил резания от параметров срезаемой стружки и природы грунта.

Д.И.Фёдоровым, Б.А.Бондаровичем, В.И. Перепоновым и Д.П.Волковым рассматривалось влияние динамических нагрузок на основные показатели надёжности систем приводов экскаваторов непрерывного действия.

Исследованиям закономерностей взаимодействия ходового оборудования с грунтом землеройно-транспортных машин посвящены работы А.М. Холодова, H.A. Ульянова, Э.Г. Ронинсона, В.Г. Соловьева, а В.И.Баловнев разработал

основы математического и физического моделирования процесса взаимодействия рабочих органов с грунтом.

Проведён анализ существующих исследований процесса зацепления ведущей звёздочки с рабочей цепью, который показал, что наиболее распространенный тип - это звёздочки с нормальным зацеплением. Процесс ввода в зацепление ролика с зубом происходит по принципу соскальзывания ролика по зубу во впадину, относительное перемещение роликов по зубу сопровождается колебаниями цепи в поперечной плоскости её движения, причём амплитуда колебаний зависит от количества зубьев на ведущей звёздочке.

Исследование динамических процессов при передаче крутящего момента рабочей цепи посвящены работы: Бережного С.Б., Иосилевича Г.Б., Гузенкова П.Г., Воробьёва Н.В.

Исследования существующих цепных передач, показывают, что наиболее высокая работоспособность цепей при максимальной нагрузке сохраняется при относительном удлинении до 2%. Допускается относительное удлинение цепи до 3%, но при этом нарушаются условия зацепления и появляются значительные колебания нагрузки на режущих элементах. При нерегулярной смазке для тяговых несущих цепей траншейных экскаваторов показатели ресурса составляют: для цепей «УралЗЗ» - 30 ч- 50 часов; для ЭТЦ1609 (цепь для талых грунтов)- 250-5-300 часов.

Замечено, что относительное удлинение цепи зависит от неравномерности нагрузки по мере её увеличений требуется повышать жесткость системы привода.

В конце раздела приведены выводы по обзору конструкций и требования к узлам и агрегатам рабочих органов траншейных экскаваторов. В выводах отражено, что известные теории зубчатого зацепления дают не полную информацию о цепных передачах и теории расчёта зацепления. Рабочие органы узкотраншейных экскаваторов и среда, в которой происходит взаимодействие ведущей звёздочки с цепью, позволяют сформировать специальный перечень требований к цепи и системе привода для совершенствования конструктивных решений. Сформулированы цели и задачи исследований.

Второй раздел посвящен теоретическим исследованиям по совершенствованию конструкций рабочих органов цепных траншейных экскаваторов и методов их расчета.

В разделе приводится построение имитационной математической модели рабочего процесса цепного траншейного экскаватора, включающей подмодели: привода цепного рабочего органа и регрессионные модели нагрузочного режима. Модель, воспроизводящая процесс резания грунта, представлена комбинацией моделей Кельвина и Шведова.

Модель траншейного экскаватора представлена совокупностью процессов на трёх уровнях взаимодействия элементов рассматриваемой системы. На первом уровне рассматривается взаимодействие режущего элемента, установленного на звено рабочей цепи и взаимодействующего с соседними звеньями. Для определения возможных относительных перемещений звена принято первое допущение: рабочая цепь не связана с рамой рабочего органа и воспринима-

ет все нагрузки, возникающие в процессе резания. Принятое допущение позволяет определять опрокидывающий и удерживающий моменты, а также устойчивость цепи. Степень блокирования несущей цепи и величина износа определяют факторы динамического резания, особенно при встрече с твёрдыми включениями. Второе допущение: рабочая цепь взаимодействует с рамой в двух плоскостях, что удерживает её от боковых уводов, при встрече с более жёсткими препятствиями (каменистыми включениями, неоднородностью грунтовых условий). В этом случае выражение устойчивости для несущей цепи примет вид:

Е Рща} + Е Рб}

У=1

м

2

/=1

(О

где: Р^ Pбj Рщ — нормальная, боковая и касательная составляющие усилия резания на

J- том резце; ст. - напряжение в /-ТОМ узле соединения звеньев цепи; /¡- плечо действия силы относительно оси звена; А/„ - восстанавливающий момент действующий на от механизма натяжения рабочей цепи; сгк — напряжение на опорной площадке к — ого звена с направляющей рамы; а, ,ву ,/к - плечи действия соответствующих сил. Расчётная схема имитационной математический модели цепного траншейного экскаватора приведена на рис.1, и представляет из себя одномассовую систему В.И.Баловнева для пневмоколёсного погрузчика, дополненную моделью рабочего оборудования цепного траншейного экскаватора в которой имеется три степени свободы. Влияние неровностей опорной поверхности грунта и динамические колебания от процесса резания рабочим органом определяют величину деформации движителя (деформацию пневматических колёс). Вертикальная координата (по оси х ) и горизонтальная координата (по оси г) некоторой точки системы под передней опорой (А) и соответственно под задней опорой (В) могут быть выражены через координаты центра массы (Б) и углов ф, <рб следующим образом:

Рис.1. Расчётная схема имитационной математический модели цепного траншейного экскаватора а) фронтальная плоскость, б) горизонтальная плоскость

х1 - х - 1,(р; г, = г - 1,<р6;

х2 = х + 12(р; = г + 1,<рб; (2)

Используя критерии подобия систему уравнений можно представить в следующем виде:

т&-С#=Т-(Рк1+1Г); (3)

™^г+Сш(х-1,(р) + Сш2(х+12<р) + Сш](р2(х -/у (р) + + 12 (р) =

=в-Рк7-гш! А -гш2 -Ги^п ^ ; (4)

Л А А А

^-Сш11,(х-1,<р)+Сш212(х+12<р)+Сш1 <р(х2-3х 1,(Р + 2 // Сш2 ^х2-

/2 (р+2122<р2)— Рк21р+гш+1,^-гш212^ ^; (5)

А А А А

+ С^г - 7/ ^(7+ + С^г + /2 + Рб^ =

ш

=РК3-ГШ16^+ГШ26^- ^ ^; (6)

А Л Л А

Сш7б(2 - и (ре) + СШ2б £ + Ь <рб) + Сш/б <рб[(х - I] <ре)2 -I] <Рб(г - -11 <Ра)] + (рб[(х +12 (р^2 + + 12 (рь)]=

=Ркз1р+РМ0-гШ1б11 % +гш2б12^-Гш1б1^п ^ +Рш2б12з^п^-, (7) А А А А

где: Т— тяговое усилие, Ж- сопротивление движению, — горизонтальная, Ркз — боковая, Ркг - вертикальная составляющие приведённой силы сопротивления копанию, Сш -жесткость ходового оборудования, гш -коэффициент вязкого трения, Рш - коэффициент сухого трения, /и - масса машины, Сп — приведённая жёсткость металлоконструкции, СШ| - жесткость передней опоры, Сш2 -жёсткость задней опоры, С - вес машины, гШ| -коэффициент вязкого трения передних колёс, гш2 - коэффициент вязкого трения задних колёс (для гусеничных машин гш\ = гш2), У - момент инерции машины относительно центра тяжести, Рш\ — сила сухого трения в передних пневматиках, - сила сухого трения в задних пневматиках, 1и /2, /р, 1г — геометрические размеры принятой системы, индекс «б» определяет движение машины в горизонтальной плоскости.

Результатом реализации модели могут являться численные значения параметров нагрузочного режима для вводимых конструктивных параметров и

физико-механических параметров разрабатываемого грунта.

Большое влияние на параметры резания оказывает конструктивная жесткость, причём по направлению приложения нагрузки величина конструктивной жесткости может быть различной.

Модель навесного оборудования состоит из последовательно соединённых между собой моделей Фойгта, позволяющих определить приведённую податливость системы в виде суммы податливости её элементов:

—I—= 1 +-1-+ 1 +_1_+ 1 + 1 , (8)

ср° Ее £сч IX £сзв

тр

где Сро - суммарная жесткость рабочего органа, £Стр _ суммарная жесткость элементов трансмиссии, £СЦ -суммарная жесткость элементов рабочей цепи _ — суммарная жесткость элементов направляющей рамы,

£С„ — жесткость элементов механизма натяжения, £СГ.Ц — жесткость элементов механизма подъёма, ^Сзв — жесткость элементов привода рабочей цепи. Влияние конструктивной жесткости рабочего органа на составляющие (Рк{) усилия резания выражается следующими выражениями:

PKl = ^^sгnasign—; Р^^-СО-Уа^/^«^; Р^=Ел. со б а —, (9) Сн Ж с„ Л сч Л

Разработанная комплексная математическая модель экскаватора позволяет анализировать изменение параметров нагрузочного режима элементов и систем приводов рабочего органа и выявлять причины возникновения колебаний величины срезаемого слоя грунта режущим инструментом и колебаний базовой машины.

Все эти факторы в значительной мере снижают уровень надёжности и производительность, а в некоторых случаях ведут к полной потере работоспособности. Анализ процесса работы экскаватора на модели позволил разработать конструктивные предложения по усовершенствованию рабочего органа.

В основе предлагаемой конструкции (Патент РФ № 2175041) лежит рабочая цепь, выполненная на основе кулаков, в которые установлены поворотные резцы. Вид зацепления принят внешним зубчатым с применением приводной роликовой звёздочки, взаимодействующей с эвольвентными выступами — «зубьями» на боковых щеках соединительных кулаков. В этом случае два зуба взаимодействующие одновременно с двумя роликами на колесе обеспечивающие охват колеса равномерно распределяют тяговую нагрузку на цепи и уменьшение колебаний, полученные в результате работы цепи в забое.

Схема зацепления обеспечивает равномерное вхождение зубьев в контакт с роликовыми колёсами обеспечивающее специальное зацепление приводной звёздочки. Взаимодействие ведомой звездочки с тяговой цепью позволяет

исключить колебания от взаимодействия цепи с роликами, обеспечивая вхождение в зацепление без контакта роликов с «зубьями» и иметь, как минимум, два ремонтных размера при удлинении цепи до 4% - 5% от первоначальной длины.

Расчетная схема определения конструктивных и эксплуатационных параметров цепного рабочего органа приведена на (Рис.2.). Здесь: щ —ролики ведущей звёздочки, находящиеся в зацеплении; По - первый тяговый ролик ведущей звёздочки; а -угловая величина зуба несущей цепи; ао — угловая величина расстояния между тяговыми роликами; гр - радиус тягового ролика; Яр — радиус установки тяговых роликов на ведущей звёздочке; Яц - радиус укладки цепи; Тц - шаг тяговой цепи; - зазор между

тяговым роликом и зубом цепи, образуемый в результате износа; Л¿рп — зазор между тяговым роликом и зубом цепи при заходе цепи на ведущую звёздочку. Конструктивные параметры элементов зацепления рассчитывают, исходя из требуемой мощности привода, а эксплуатационные параметры в соответствии с приведенной ниже методикой:

1. Конструктивные параметры механизма:

Рис. 2.

Расчетная схема определения зазоров в шарнирах тяговой цепи.

а — 2агсзт-;ап = 2 ка\

2Д„ 0

(10)

2. Условия существования механизма:

„ . СС

гр<Яр^ т —

(И)

где: По - номер последнего ролика в «активной» части цепи 3. Зазоры между роликом и зубом в «активной» части цепи:

АГя/7 = 11Р бш

агсБШ + 2п{к - 1)аг

- г„

(12)

Atpn = Rp sin

(2n — Ink + l)a - arcsin ——

~rP\

(13)

где: n = 0;1;2;... n0

4. Зазор Atpo. Лtp0-RpSm

(2k — l)a - arcsin

Rl,

~гр\

(14)

Таким образом, существенно уточнена методика расчёта цепных передач специального назначения в части определения области существования механизма, пределов изменения шага цепи и параметров зацепления с ведущим звеном, что позволило сформулировать технические требования для проектирования конструкции запатентованного цепного рабочего органа.

В третьем разделе изложены результаты лабораторных и полевых

исследований рабочих нагрузок на инструменте и влияние схем расстановки на работоспособность рабочего органа.

Исследования нагрузочного режима режущих элементов рабочего органа проводились на стенде одиночного резания (Рис.3.) с использованием моделей мерзлых грунтов с гравийно-гапечниковыми включениями.

Рис.3. Стенд одиночного резания Проведённые исследования позволили

получить достоверные данные о зависимости касательной составляющей силы резания от глубины резания, показывающие пропорциональный рост величины касательной составляющей усилия резания с увеличением глубины и ширины резания, причём, чем больше величина заглубления, тем меньше влияние ширины режущей кромки. Увеличение прочности мёрзлого грунта влияет на увеличение среднемаксимальной величины касательной составляющей. Варьированием значений угла передней грани пластины твёрдого сплава достигнуто снижение среднемаксимальных сил резания до 22,8 % .

Исследование изменения параметров усилий на инструменте при резании грунтов с каменистыми включениями и прочности вмещающей среды более 150 ударов ДорНИИ показало, что с увеличением размера включений с 8 мм до 40 мм усилие возросло в 2 раза, а при прочности 350 ударов ДорНИИ в 1,6 -1,7 раза. При увеличении ширины режущей пластины до 45 мм наблюдался рост усилия резания (Рис.4.). Изменение процентного содержания гравийно-галечниковых включений показывает нелинейную зависимость отношения PJPкмах от соотношения вмещающей среды и каменистых включений. Причём при содержании от 40 - 60 % гравийно — галечниковых включений по

отношению к вмещающей среде величина изменения пиковых нагрузок максимальна.

Рис.4. Зависимость среднемаксимальной величины касательной составляющей силы резания от ширины резца, при а=80 град, В=140, Ь=20

15 25 35 45 55

--o-ifo, и — и mm

— — • С=243, d=20 мм

— - » - С=350, d=20 мм

— • - С=243, d=40 мм

— - - • С=350, d=40 мм

В результате обработки экспериментальных данных для практических расчётов величины касательной силы блокированного резания при Q = 80° и Р = 140° получена регрессионная модель нагрузочного режима:

Л. см. = 18,69(0,92059-0,03032d + 0,00087с?)-(-0,37419 + 0,00725С-0,0000084С2) ■

(0,17605+0,03314b - 0,0002248b2), (15)

где: С -прочность грунта по плотномеру ДорНИИ; d- размер включений, мм; Ъ-ширина резца, мм.

Формула справедлива в диапазоне изменения параметров: С=10-5-90 мм; d = 150 -5- 500; b =18 + 56 мм.

Опытами установлено, что сила резания больше среднемаксимальной на 35 -г- 42% . Поэтому для определения среднепиковых сил резания рекомендуется следующая формула:

Ркмах= МЛс. (16)

Для оценки соотношения по величине касательной составляющей силы резания с нормальной и боковой составляющими проведены серии опытов при расположении каменистых включений случайным образом. Глубина резания была равна 40 мм, шаг резания для резцов Ь — 25 мм составлял 50мм, для резцов Ъ = (35 ч- 70) мм. Соотношения составляющих Рк : Рм : для максимальных значений сил при блокированном резании для каменистых включений с! (мм) приведены в Таблица 1. В результате анализа результатов можно сделать вывод: увеличение размеров каменистых включений, при их центральном

л п о, л ->

прорезании соотношение р возрастает в 1,7-5-2,4 раза, а р - в 3 раза.

"к

____Таблица 1.

Лс РБ d

1 0,43 - 0,57 0,23 * 0,36 8

1 0,48 + 0.97 0,10 - 0,15 20

1 0,48 ^ 1,4 0,12 * 0,21 40

1 0,75 + 1,27 0,38 * 0,45 90

Результаты обработки позволили определить среднемаксимальную величину касательной составляющей силы блокированного резания мёрзлого грунта с наиболее вероятным содержанием в нём гравийно-галечниковых включений:

72(-0,3155 + 0.01412С-0,00002С?)(-0,03591+0,06118h--0,00064h2) ■ (0,00173+0,05875b - 0,00068b2) (17)

Формула справедлива в следующем диапазоне изменения параметров: С= 50 -500, h = 10 -40 мм, ¿> = 18 - 45 мм.

Анализ экспериментальных данных показал, что при увеличении процентного содержания включений от 15% до 45% сопротивление резанию растёт, а при дальнейшем его увеличении падает. В результате обработки экспериментальных данных получена регрессионная полиномиальная модель второго порядка зависимости соотношения нормальной и касательной составляющих усилия резания, выраженного коэффициентом от

процентного содержания гравийно-галечниковых включений:

4=0,1033 + 0,03918п - 0,0004Зп ( 18)

Исследования энергоемкости процесса разработки грунта поворотными резцами диаметром 12 мм с углом конусности 80° и резцами PI8, армированными пластинами Т18 из твёрдого сплава ВК15 по ТУ-48-19-371-83 Р-18 (Рис.5.) проводились на образцах мёрзлого грунта для супесей и суглинков и на образцах с гравийно-галечниковыми включениями, при моделировании гранулометрического состава и процентного содержания наиболее

ч

распространённых грунтов в районах Восточной Сибири. Сравнительные исследования средней площади срезаемой стружки для PI8 и поворотного резца показали, что с увеличением глубины резания площадь скола грунта поворотными резцами меньше, чем площадь скола резцами Р18 при аналогичной глубине резания, а в процессе износа площадь скола поворотными резцами, с увеличением глубины резания уменьшается еще на 27н-35%. Энергоёмкость процесса разрушения однородного мёрзлого грунта острым поворотным резцом при значительных подачах больше, чем у резцов с плоскими пластинами (Рис.6.).

Рис.5. 1- Резец Р18, 2- поворотный

Энергоемкость процесса резания плоским и поворотным резцом в зависимости от глубины резания

Н, мм

Рис.6.

Область применения поворотных резцов распространяется на малые глубины резания до 10 -=-15 мм при разработке однородных мёрзлых грунтов различной прочности и грунтов с гравийно-галечниковыми включениями.

При полевых исследованиях первый вариант рабочего оборудования комплектовался 28 резцами, установленными по ступенчато - шахматной схеме. При этом шаг между линиями резания уменьшался от середины цепи к её краям. Задачей исследований было определение влияние шага расстановки поворотных резцов на износ конической части их корпусов и оценка работоспособности оборудования.

Анализ результатов испытаний показал, что боковой увод цепи возникает при резании грунта поворотными резцами по ступенчато-шахматной схеме их расстановки. С учётом выявленных недостатков был изготовлен второй вариант рабочего оборудования, в котором была применена схема расстановки резцов «ёлочка», а количество резцов на цепи было увеличено до 52 штук.

У части резцов конусная часть была наплавлена износостойким электродом Т590. После разработки 1500 погонных метров траншей были проведены замеры износа резцов: средний износ корпуса составил 4,7 мм; износ твердосплавных пластин у неповоротных резцов составил 5-10%.

Третий вариант экспериментального рабочего оборудования был оснащён 28 резцами по ступенчато-шахматной схеме. В 1,2,3,4,5линиях резания устанавливались поворотные резцы, а в 6,7,8,9,10 линиях резания - не поворотные.

Результаты испытаний и анализ причин поломок выявили, что повышенный скол твердосплавных пластин происходит из-за большой величины подачи на один резец.

С учётом выявленных недостатков был изготовлен четвёртый вариант оборудования, у которых вылет был уменьшен на 15 мм, Количество резцов увеличено с 28 до 52, а конусная часть поворотных резцов наплавлена электродом Т-620.

В результате экспериментальных исследований на стенде и натурных испытаний опытных образцов цепных рабочих органов была разработана усовершенствованная конструкция режущих элементов и определены их рациональные параметры, регрессионные модели нагрузочного режима, а также схемы их расстановки на рабочем оборудовании.

В четвёртом разделе приводится методика расчёта цепного узкотраншейного рабочего органа, предназначенного, для разработки мёрзлых и прочных фунтов, включая грунты с гравийно-галечниковыми включениями.

Тензометрические исследования работы экскаваторов непрерывного действия в полевых условиях выявили следующее процентное распределение мощности по системам приводов во время рабочего цикла:

7УДВ= 0,6//р.о+ 0,3//двж + 0,1 (ДГтрп + Ли), (1 В)

где Ыр о - мощность расходуемая на привод рабочего органа;

Идвж — мощность расходуемая на привод движителя;

Итрп — мощность расходуемая на привод транспортёра;

Ывсп— мощность расходуемая на привод вспомогательных механизмов.

Методика включает расчеты требуемых мощностей отдельных приводов, а также проектно-прочностные расчеты элементов и систем приводов цепных рабочих органов траншейных экскаваторов непрерывного действия, определение рациональных параметров скоростей рабочих операций, параметров цепи и требования для проектирования рабочих цепей.

Методика апробирована расчётом цепной передачи со специальным зацеплением и возможным удлинением до 4%. Далее приводятся обобщённые рекомендации по определению рациональных параметров узкотраншейных цепных рабочих органов, для предлагаемой базовой техники, с целью снижения динамических нагрузок при разработке мёрзлых и прочных грунтов.

Для однородных мёрзлых и прочных грунтов наиболее рационально применять радиальные и тангенциальные резцы, армированные плоскими твёрдосплавными пластинами выбираемые по таблице 2 .

Таблица 2.

Мощность привода рабочего органа, кВт В Ширина режущей кромки резца, мм А Вылет резца относительно площадки, мм а угол резания, град. Р задний угол, град. D Расстояние. Между линиями резания, мм

40-60 14-18 80-90 80-85 54-7 18-30

60^-110 25 90-100 80-85 54-7 25-40

110-150 35 100-120 80ч-90 54-7 40-50

При резании мёрзлых грунтов прочностью с выше 200 ударов по плотномеру ДорНИИ с гравийно-галечниковыми включениями, асфальтового и бетонного покрытия наиболее рационально применять поворотные резцы, с армированной режущей частью.

При ширине траншеи не более 200 мм в средней части забоя рекомендуется применение резания одиночным резцом, а в крайних линиях комбинированную схему «Елочка» с дублированными крайними резцами и дифференцированным шагом резания. Схема универсальна и может применяться как для радиальных, тангенциальных резцов, так и для поворотных с учётом расстояния между линиями резания и количества групп резания в забое, таблица 3.

Таблица 3.

Мощность привода рабочего органа, КВт В Диаметр твердосплавной вставки резца, мм А Вылет резца относительно площадки, мм а угол установки резца в забое, град. D Расстояние между линиями резания, мм

404-60 12-14 504-70 45 15-20

604-110 144-16 704-90 45 16-22

1104-150 184-20 904-120 45 20-25

Схема установки резцов в забое, в зависимости от требований формирования дна траншеи, может быть различной и зависеть от типа режущего инструмента и его параметров.

В работе также определены требования к направляющим рамам и механизмам стабилизации и натяжения цепи.

Теоретические и экспериментальные исследования позволили спроектировать и изготовить новый тип зацепления, основанный на равномерном распределении нагрузки, за счёт применения специального зацепления и возможного его регулирования в зависимости от удлинения рабочей цепи и новый цепной рабочий орган (Рис.7.), ведущая звездочка которого выполнена со спаренными тяговыми роликами и системой перераспределения нагрузки рабочей цепи.

Рис.7. Рабочий орган землеройной машины.

Патент РФ №2175041

По результатам работы были разработаны, изготовлены, испытаны и внедрены в производство натурные образцы цепных рабочих органов траншейных экскаваторов.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Выполнен анализ существующих конструкций цепных траншейных экскаваторов, режущих элементов и цепных рабочих органов, а также методов их расчёта и проектирования, уточнена классификация рабочих органов и режущих элементов.

2. Выполненные теоретические исследования выявили влияние нагрузочного режима, конструктивных параметров элементов и систем приводов на динамические свойства и характеристики рабочего процесса цепных траншейных экскаваторов, на надёжность элементов рабочего оборудования и позволили существенно уточнить методику расчёта цепных передач специального назначения в части определения области существования механизма, пределов изменения шага цепи и параметров зацепления с ведущим звеном.

3. Проведены экспериментальные исследования процесса нагружения элементов привода цепных рабочих органов, получены регрессионные модели нагрузочного режима режущих элементов при разработке мёрзлых грунтов с каменистыми включениями.

4. Разработана комплексная математическая модель цепного траншейного экскаватора, включающая модели привода цепного рабочего органа и реологические модели взаимодействия режущих элементов с грунтом, а также регрессионные модели нагрузочного режима дня спектра разрабатываемых грунтов.

5. Разработана методика расчёта цепного узкотраншейного рабочего органа, предназначенного, для разработки мёрзлых и прочных грунтов, включая грунты с гравийно-галечниковыми включениями.

6. Выработаны обобщённые рекомендации по определению рациональных параметров узкотраншейных цепных рабочих органов, для предлагаемой базовой техники, с целью снижения динамических нагрузок при разработке мёрзлых и прочных фунтов.

7. Определены области эффективного применения режущих элементов и схем их расстановки на рабочем органе цепного траншейного экскаватора.

8. Разработаны конструкции режущих элементов и схемы их расстановки, а также цепной рабочий орган, включающий системы стабилизации и компенсации износа режущих элементов и увеличения шага цепи вследствие износа шарнирных сочленений, защищённые тремя патентами на изобретения, имеющими мировой приоритет.

9. Проведены комплексные экспериментальные исследования и натурные испытания опытных образцов цепных рабочих органов.

10.Результаты диссертационной работы, в частности режущие элементы, внедрены в серийное производство, а узкотраншейный рабочий орган в мелкосерийное производство.

Таким образом, намеченные в диссертации цели достигнуты, поставленные задачи решены, а также приведены примеры решения проблемы повышения надежности и эффективности использования цепных рабочих органов траншейных экскаваторов непрерывного действия, путем совершенствования элементов конструкций, технологии рабочего процесса и методологии их проектирования.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Данилов, А.К. Разработка новых видов машин и внедрение новых технологий в строительном и коммунальном хозяйстве города и края / В.Л.Шустов, С.А.Соломахин, И.И. Крестинин, А.К.Данилов, // Материалы научно-практической конференции и выставки «Достижения науки и техники развитию города Красноярска», Красноярск: ИПЦ КГТУ, 1997.- С.-226-229. 2 Данилов, А.К. Испытания сменного оборудования экскаватора ЭТЦ-165А/ А.К. Данилов, Л.К.Соколов // «Механизация строительства» №4 М.1988.- с.-16-19.

3. Данилов, А.К. Повышение эффективности разработки мёрзлых грунтов траншейным экскаватором ЭТЦ - 165А / Л.К.Соколов, А.К.Данилов, А.Г. Да-шевский // Сб. науч. тр. «Особенности водного строительства в условиях Сибири».- Красноярск: СибНИИГиМ, 1981,- С.-132-135.

4. Данилов, А.К. Рабочий орган к экскаватору ЭТЦ 165 для разработки мёрзлых грунтов / А.К.Данилов: Информационный листок №83-37 Красноярск ЦНТИ 1983.-4 с.

5. Данилов, А.К. Цепной рабочий орган / А.К. Данилов: Информационный листок №212-95, Красноярск: ЦНТИ 1995.- 4с.

6. Данилов, А.К. Рабочий орган цепного траншейного экскаватора / А.К Данилов., С.П. Ереско // Материалы научно-практической конференции и выставки «Достижения науки и техники развитию города Красноярска Красноярск: ИПЦ КГТУ, 1997.- е. - 125.

7. Данилов, А.К. Рабочий орган цепного траншейного экскаватора. / А.К. Данилов, С.П. Ереско // Транспортные средства Сибири: межвузовский сборник научных трудов с международным участием.-Красноярск: КГТУ,1998.- С.-278-279.

8. Данилов, А.К. Расширение выпуска промышленной продукции - важная социально-экономическая задача / В.Л. Шустов, В.Э. Ронгонен, А.К. Данилов, С.П. Ереско // Труды Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Достижения науки и техники - развитию сибирских регионов», 4.1, Красноярск: ИПЦ КГТУ, 1999.-е.-24-25.

9. Данилов, А.К. Технология блокирования грунта в строительстве / А.К. Данилов, В.Л. Шустов, С.П. Ереско // Труды Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Достижения науки и техники-развитию сибирских регионов», Ч.З, Красноярск: ИПЦ КГТУ, 1999.- С.-213-214.

10. Данилов, А.К. Снижение динамических нагрузок на цепном рабочем органе траншейного экскаватора за счет выбора рациональных параметров элементов /А.К. Данилов, С.П. Ереско // Труды Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Достижения науки и техники — развитию сибирских регионов», Ч.З, Красноярск: ИПЦ КГТУ, 1999.- е.- 63-64.

11. Данилов, А.К. Рабочий орган цепного траншейного экскаватора. / А.К. Данилов, С.П.Ереско // Транспортные средства Сибири Межвузовский сборник научных трудов с международным участием: Под ред. С.П. Ереско; Вып.5. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 1999.- е.- 389-392.

12. Данилов, А.К. Выбор конструктивных параметров узких цепных рабочих органов траншейных экскаваторов /А.К. Данилов, С.П. Ереско // Вестник, Красноярского государственного технического университета. Вып.20. Транспорт.- Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2000.- е.- 113-116.

13. Данилов, А.К. Рабочий орган цепного траншейного экскаватора / А.К.Данилов, В.Л.Шустов, С.П. Ереско // «Строительные и дорожные машины», №10, 2000.- е.- 14-15.

14. Данилов, А.К. Динамическая модель цепного траншейного экскаватора / А.К. Данилов, С.П. Ереско // Транспортные средства Сибири Межвузовский сборник научных трудов с международным участием: Под ред. С.П. Ереско; Вып. 6. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2000,- е.- 270-275.

15. Данилов, А.К. Математическое моделирование процесса работы цепного траншейного экскаватора / А.К.Данилов, С.П. Ереско // Современные проблемы качества, математического моделирования и информационных технологий Материалы международной научно-технической конференции и Российской научной школы. Часть 3.- М., МГИЭМ, 2001.- е.- 35.

16. Данилов, А.К. Экспериментальные исследования плоских и поворотных резцов в условиях резания мёрзлых грунтов различной прочности / А.К. Данилов, Л.К. Соколов, С.П. Ереско // Транспортные средства Сибири Межвузовский сборник научных трудов с международным участием: Под ред. С.П. Ере-

ско; Вып. 7. Красноярск: ИПЦКГТУ, 2001.- е.- 453-461.

17. Данилов, А.К. Малогабаритное буровое оборудование для восстановления устойчивости свайных оснований зданий и сооружений в условиях Крайнего Севера / А.К.Данилов, Д.А.Данилов, А.А.Вожаков, А.Б. Лалаев, С.П.Ереско // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Достижения науки и техники развитию сибирских регионов». Ч. 3. Красноярск, 2003.- с.-216-217.

18. Данилов, А.К. Прокладка коммуникаций под железнодорожными насыпями / В.А. Глинчиков, С.А. Подлесный, В.И. Пантелеев, А.К.Данилов // Проблемы демонополизации отдельных сфер деятельности федерального железнодорожного транспорта и доступности инфраструктуры железных дорог для пользователей различных форм собственности// Материалы научно-практической конференции- Красноярск: ИПЦ КГТУ,2000.- е.- 56-57.

19. Данилов, А.К. Технология и комплекс машин для блокирования неустойчивых грунтов /А.К.Данилов, С.А. Подлесный, В.А. Глинчиков, В.И.Пантелеев // Проблемы демонополизации отдельных сфер деятельности федерального железнодорожного транспорта и доступности инфраструктуры железных дорог для пользователей различных форм собственности// Материалы научно-практической конференции.- Красноярск: ИПЦКГТУ, 2000.-c.-58-60.

20. Данилов, А.К. Универсальное средство для обслуживания северных районов / А.К.Данилов, В.А. Байкалов // Проблемы демонополизации отдельных сфер деятельности федерального железнодорожного транспорта и доступности инфраструктуры железных дорог для пользователей различных форм собственности// Материалы научно-практической конференции.- Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2000,- е.- 124-132.

21. Данилов, А.К. Исследование процессов резания мёрзлых грунтов плоскими и поворотными резцами. /А.К.Данилов, С.П. Ереско// Вестник университетского комплекса выпуск: Сборник научных трудов: Под ред. Н.В.Василенко Красноярск.- ВСФ РГУИТП, НИИ СУВПТ. - 2006 . Вып. №8(22).-с.- 218-226 с.

22. A.c. № 846663 РФ МКИ3 Е 02F 5 / 06. Машина для рытья траншей / Л.К.Соколов, А.К. Данилов (РФ), В.П. Степаненко, Г.С. Фурто, С.Е.Кудра, (Укр.) - № 2827182/29-03; Заявлено 12.10.79; Опубл. 15.07.81. Бюл. №26.

23. A.c. № 15553611 РФ МКИ3 Е 02F 3/ 08, 3 / 24. Рабочий орган траншейного экскаватора/ Л.К. Соколов, Е.В. Герцог, А.К. Данилов (РФ)- № 4421653 / 2903; Заявлено 05.05.88; Опубл. 30.03.90. Бюл. №12.

24. A.c. № 1362821 РФ МКИ3 Е 02F 3 / 08. Исполнительный орган горной ма-шины/А.К. Данилов, Л.К. Соколов, В.В. Оболенский, Г.К. Галицкий, Э.А. Марк, А.Г. Дашевский (РФ) - № 4092487/29; Заявлено 15.08.84; Опубл. 15. 01.86. Бюл. №2.

26. A.c. № 1158699 РФ МКИ3 Е 02F 9 / 28. Способ крепления резцов горных машин / А.К.Данилов, Л.К.Соколов, Г.К.Галицкий, Б.В.Осипенко (РФ) - № 36002577 , Заявлено 09.06.83. Опубл. 30.06.83. Бюл. № 20.

27. A.c. № 1143807 РФ МКИ3 Е 02F 3/ 18, G 01 М 13/00. Стенд для испытания рабочих органов траншейных машин / А.К.Данилов, A.C. Верескун, Л.К. Соколов, А.Г. Дашевский (РФ), №3550662/28-03; Заявлено 08.02.83; Опубл.

07.03.85. Бюл. №9.

28. A.c. № 1099220 РФ, МКИ3 Е 02F 3/ 00, G 01 М 13 / 00. Стенд для исследования резания грунтов / А.К. Данилов, A.C. Верескун, JI.K. Соколов, А.Г. Да-шевский (РФ).- № 3570213/29; Заявлено 24.03.83; Опубл. 23. 03.83. Бюл. № 23.

29. A.c. № 1620549 РФ, МКИ3 Е 02F 3/ 08, 5/06. Рабочий орган землеройной машины/ А.К. Данилов, JI.K. Соколов, А.Г. Дашевский, Я.А. Гойхман (РФ), И.А. Прийметц, Э.А. Марк (Эстония) № 4667254/03; Заявлено 17.02.89; Опубл. 15.01.91. Бюл. №2.

30 . A.c. № 924271 РФ, МКИ3 Е 02F 5/06. Рабочий орган землеройной машины / А.К. Данилов, JI.K. Соколов (РФ), И.А. Прийметц, Э.А.Марк, Э.Н. Шкнев-ский, Ф.И.Пустынский, А.О.-И. Сурпере. (Эстония).- № 285436 / 29-03 Заявлено 20.10.80; Опубл. 30.04.82. Бюл. № 16.

31. Патент № 2175041 РФ, МКИ3 E02F 5/06. Рабочий орган землеройной машины/ А.К. Данилов, С.П. Ереско (РФ); Заявлено 15.12.1999; Опубл. 20.10.2001, Бюл. №29.

32. Провести исследования и разработать перспективные конструкции резцов: Отчёт НИОКР/ КфВНИИстройдормаш, инв.№367, тема РО 1/203 - 78; ИГР 81014863.-Красноярск, 1980.- 156 с.

33. Исследования и разработка резцов и схемы их расстановки на рабочем органе экскаватора: Отчёт НИОКР/КфВНИИстройдормаш, инв. №391, тема РО 2/466 - 80; НГР81094678.- Красноярск, 1982.-120 с.

34. Разработка экспериментального образца машины для пересадки деревьев: Отчёт НИОКР/ КфВНИИстройдормаш. инв. №394, тема РО 1/268-81,- Красноярск, 1983.-80 с.

35. Провести исследования с целью определения рациональных параметров траншейных экскаваторов: Отчёт НИОКР/ КфВНИИстройдормаш, инв. №396, тема РО 1/257 - 81; НГР81094656.- Красноярск, 1983.-150 с.

36. Исследования модернизированного рабочего органа экскаватора ЭТЦ 165А: Отчёт НИОКР/ КфВНИИстройдормаш, инв. №403, тема РО 2/460 - 80; Красноярск, 1982.-90 с.

37. Разработка и исследование экспериментальных образцов режущего инструмента и роторных рабочих органов траншейных экскаваторов: Отчёт НИОКР/ КфВНИИстройдормаш, инв. №425, тема РО 1/243-80; Красноярск 1983. -220 с.

38. Исследование и определение рациональных параметров режущей цепи экскаватора ЭТЦ 208А: Отчёт НИОКР/ КфВНИИстройдормаш, № 472, тема РО 2/562-82; НГР01830009500.-110 с.

39. Исследование и определение рациональных параметров режущей цепи экскаватора ЭТЦ 165А: Отчёт НИОКР/ КфВНИИстройдормаш № 584, тема РО 2/562-84; НГР 02830009584,- 84 с.

Подписано в печать 26.11.2006. Заказ Формат 60x90/16. Усл. печ. л. 1,3. Тираж 100 экз. Отпечатано в ИПЦ КГТУ 660074, Красноярск, ул. Киренского, 28

ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ОБЗОР И АНАЛИЗ 8 СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЦЕПНЫХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ И МЕТОДОВ ИХ РАСЧЁТА

1.1.1 Обзор существующих конструкций цепных траншейных 8 экскаваторов непрерывного действия

1.1.2 Обзор конструкций режущих элементов и схем их расстановки 10 на рабочих органах экскаваторов непрерывного действия

1.1.3 Обзор конструкций рабочих цепей, направляющих рам и цепных 13 рабочих органов траншейных экскаваторов

1.2. Обзор существующих теоретических исследований по резанию 16 талых и мёрзлых грунтов и методов расчёта усилий резания

1.3. Обзор существующих исследований динамики рабочего процесса 19 цепных приводов и методов их расчета

1.4. Выводы по главе и постановка задач исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО 31 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ КОНСТРУКЦИЙ ЦЕПНЫХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ТРАНШЕЙНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ И МЕТОДОВ ИХ РАСЧЕТА

2.1. Моделирование динамических процессов работы цепного 31 траншейного экскаватора

2.2. Анализ результатов моделирования и разработка предложений 45 по совершенствованию элементов и системы привода цепного рабочего органа

2.3. Теоретический анализ параметров зацепления 53 усовершенствованной системы привода цепного рабочего органа

2.4. Выводы по второй главе

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО 57 ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПАРАМЕТРОВ НАГРУЗОЧНОГО РЕЖИМА ЭЛЕМЕНТОВ И СИСТЕМ ПРИВОДОВ ЦЕПНЫХ ТРАНШЕЙНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ

3.1.1 Определение параметров нагрузочного режима на режущих 57 элементах при их взаимодействии с различными типами мёрзлых грунтов

3.1.2 Экспериментальные исследования влияния износа режущих элементов на их работоспособность и выявление рациональных схем их расстановки на рабочем органе

3.2. Экспериментальные исследования по определению 65 рациональных конструктивных параметров и оптимальных условий применения режущих элементов

3.3. Экспериментальные исследования работоспособности 74 конструкций узлов и элементов рабочих органов цепных траншейных экскаваторов

3.3.1 Исследование цепного рабочего органа траншейного 74 экскаватора, оснащённого поворотными и неповоротными резцами в полевых условиях при работе на однородных грунтах

3.3.2 Исследование цепного рабочего органа траншейного 80 экскаватора, оснащённого поворотными и неповоротными резцами в полевых условиях при работе на грунтах с каменистыми включениями

3.4. Выводы по главе

4. МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЦЕПНОГО

УЗКОТРАНШЕЙНОГО РАБОЧЕГО ОРГАНА ДЛЯ РАЗРАБОТКИ МЁРЗЛЫХ И ПРОЧНЫХ ГРУНТОВ, ВКЛЮЧАЯ ГРУНТЫ С ГРАВИЙНО-ГАЛЕЧНИКОВЫМИ

ВКЛЮЧЕНИЯМИ

4.1 Описание расчетной схемы узкотраншейного цепного рабочего 86 органа

4.2. Методика расчёта и выбора рациональных параметров рабочего 89 органа узкотраншейного экскаватора для разработки мёрзлых грунтов и грунтов с каменистыми включениями

4.3. Пример использования методики определения рациональных 103 параметров цепного рабочего органа для разработки мёрзлых грунтов с каменистыми включениями.

Актуальность темы. Дальнейшее увеличение объёма работ по освоению северных территорий Красноярского края и Российской Федерации связано с интенсификацией строительных и земляных работ. Большая площадь Л территории Красноярского края (2401600 км , что составляет 14% от общей территории России) и не развитая транспортная инфраструктура требуют более радикальных решений при строительстве трубопроводов и коммуникаций.

Для решения этих вопросов, при ограниченном росте трудовых ресурсов, на первое место выдвигаются задачи по созданию высокоэффективных землеройных машин непрерывного действия, таких как цепные траншейные экскаваторы, применяемые при разработке мёрзлых и прочных грунтов, особенно в условиях городской черты, при выполнении аварийно-восстановительных работ, вскрытии асфальто-дорожного полотна, укладке коммуникаций, обладающих повышенной производительностью и надёжностью. [70]

Возросшие требования к экскаваторам непрерывного действия определяются значительным расширением области их применения. Использование устаревших конструкций цепных рабочих органов резко ограничивают область применения, но в связи с отсутствием соответствующего оборудования, производятся работы в значительно завышенных областях применения, что приводит массовому выходу инструмента, преждевременному износу узлов рабочего оборудования и к общему снижению работоспособности и эффективности экскаваторов. Это положение дел в конструировании экскаваторов непрерывного действия связано с отсутствием данных по усилиям резания на рабочем инструменте, при разработке мёрзлых грунтов и рекомендаций по проектированию специальных цепных рабочих органов. Известные теории зубчатого зацепления дают не полную информацию о цепных передачах теориях расчётов специальных зацеплений. В связи с этим, возрастают требования к системам приводов и элементам цепных рабочих органов траншейных экскаваторов, которые еще недостаточно надежны, в связи с отсутствием методик проектирования элементов и систем приводов, учитывающих вероятностный характер нагрузочного режима, определяемого категорией, гранулометрическим составом и реологическими свойствами разрабатываемых грунтов, схемой расстановки режущих элементов на рабочем органе, а также влияние динамических процессов в системе приводов при работе экскаватора. [97].

Отмеченные обстоятельства обуславливают наличие актуальной научно-технической задачи совершенствования режущих элементов и разработки высокоэффективного рабочего оборудования цепного траншейного экскаватора, а также методов их расчета, учитывающих условия эксплуатации уже на этапе проектирования. Результаты диссертационного исследования получены при выполнении научно-исследовательских работ по целевым комплексным программам правительства и тематическому плану НИР Министерства образования и науки Российской Федерации.

Цель работы: Повышение уровня надёжности элементов и системы привода рабочего оборудования цепных траншейных экскаваторов за счёт совершенствования конструкций режущих элементов и систем приводов рабочих органов цепных траншейных экскаваторов и методов их проектирования.

Методы исследований. Поставленные в работе задачи решались комплексно: путём разработки и исследования математической модели рабочего процесса цепного траншейного экскаватора, аналитического исследования существующих систем приводов цепных рабочих органов траншейных экскаваторов, экспериментальных исследований нагрузочного режима при разработке мёрзлых и прочных грунтов в лабораторных условиях с использованием теории планирования экспериментов с обработкой результатов на ЭВМ, физического моделирования и тензометрии исследуемых процессов.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и результатов, полученных автором, подтверждается теоретически и экспериментально. Научные положения аргументированы, теоретические результаты работы и выводы подтверждены экспериментальными исследованиями, использованием законов теоретической механики, сопротивления материалов, грунтоведения, а также согласованностью результатов теоретических и экспериментальных исследований, полученных в лабораторных и производственных условиях.

Адекватность полученных математических и регрессионных моделей реальным производственным процессам доказывается сопоставлением расчётных показателей с результатами полигонных исследований и опытными данными эксплуатационных испытаний натурных образцов рабочего оборудования, а также результатами экспериментальных исследований других авторов.

Научная новизна;

- регрессионные модели нагрузочного режима элементов и системы привода цепного рабочего органа для разработки мёрзлых грунтов с учетом прорезания каменистых включений получены впервые и позволяют более достоверно осуществлять прочностные расчёты режущих элементов и системы привода рабочего органа;

- усовершенствованы и защищены охраноспособными документами, имеющими мировой приоритет, конструкции режущих элементов, схем их расстановки и цепного рабочего органа траншейного экскаватора, а также определены области их эффективного применения для различных условий эксплуатации;

- разработанная математическая модель рабочего процесса цепного траншейного экскаватора, позволяет анализировать динамику совместной работы узлов и механизмов, выявлять факторы, влияющие на эффективность эксплуатации оборудования и учитывать свойства разрабатываемых грунтов, а также влияние износа режущих элементов уже на этапе проектирования;

- существенно уточнена методика расчета и выбора рациональных параметров конструкций цепного рабочего органа траншейного экскаватора в части определения области существования механизма, пределов изменения шага цепи и параметров зацепления с ведущим звеном при значительном расширении диапазона изменения предполагаемых эксплуатационных параметров.

Положения, выносимые па защиту.

1. Результаты экспериментальных стендовых и натурных исследований по определению параметров нагрузочного режима элементов и систем приводов цепных траншейных экскаваторов при разработке мёрзлых грунтов и грунтов с каменистыми включениями и сравнительный анализ энергоёмкости рабочего процесса;

2. Усовершенствованные конструкции режущих элементов, схем их расстановки и цепного рабочего органа траншейного экскаватора, а также значения рациональных областей их эффективного применения для различных условий эксплуатации;

3. Математическая модель рабочего процесса цепного траншейного экскаватора и анализ динамики совместной работы элементов и систем приводов его механизмов, а также свойства разрабатываемых грунтов;

4. Методика проектирования рабочих органов цепных траншейных экскаваторов для заданных условий эксплуатации.

Практическая ценность. На основе проведённых исследований предложены рекомендации для применения режущего инструмента землеройных машин непрерывного действия. Сформирована динамическая модель цепного траншейного экскаватора, позволяющая выявить кинематические связи рабочего органа с высокими показателями динамичности. Выработаны рекомендации для выбора рациональных параметров цепных траншейных экскаваторов при проектировании вновь создаваемых машин и областей применения цепного рабочего органа. Получены лабораторные данные по резанию мёрзлых грунтов, позволяющие иметь достоверные значения сил резания для различных грунтовых условий, необходимых для расчётов различных рабочих органов фрезерного типа.

Реализация работы. Методика расчёта цепного узкотраншейного рабочего органа, предназначенного для разработки мёрзлых и прочных грунтов, включая грунты с гравийно-галечниковыми включениями, обобщённые рекомендации по определению рациональных параметров узкотраншейных цепных рабочих органов, для существующей базовой техники, имитационная модель цепного траншейного экскаватора, включающая подмодели привода цепного траншейного экскаватора и регрессионные модели нагрузочного режима применялись при проектировании навесного фрезерного оборудования для ямочного ремонта на базе экскаватора ЭТЦ-1609 и рабочего оборудования цепного траншейного экскаватора ЭТЦ -2000 в ФГУП «СибНИИстройдормаш».

ГИЦ «СтройдормашСЕВЕР» внедрены: - Методика проведения экспериментальных исследований режущих элементов землеройной техники; Стенд проведения резания грунтов по авторскому свидетельству №1099220 и стенд для испытаний рабочих органов траншейных машин по авторскому свидетельству № 1143807. В инженерно-внедренческой фирме «ТУЛСИБ» внедрена в мелкосерийное производство рабочая цепь к траншейному экскаватору для разработки мёрзлых грунтов по А.с. 924271 и схема расстановки режущих элементов по А.с. №.15553611. В МУП «Водоканал» внедрён рабочий орган цепного траншейного экскаватора по патенту № 2175041 и рекомендации по грунтовым условиям его эксплуатации.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на научно-технических советах Красноярского филиала НПО «ВНИИстройдормаш» (1980 - 1995.гг.) и Красноярского государственного технического университета(2006 г.); Всесоюзных и региональных конференциях и проблемных семинарах в городах Красноярске (1980, 1981, 1984, 1988, 1990, 1999, 2000, 2002, 2006 г.г.), Москве 1985, Киеве 1987, Норильске (2000,2003г.г.)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 научных статей, выполнено 8 НИОКР, получено 9 авторских свидетельств, 2 патента.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ, ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Выполнен анализ существующих конструкций цепных траншейных экскаваторов, режущих элементов и цепных рабочих органов, а также методов их расчёта и проектирования, уточнена классификация рабочих органов и режущих элементов.

2. Выполненные теоретические исследования выявили влияние нагрузочного режима, конструктивных параметров элементов и систем приводов на динамические свойства и характеристики рабочего процесса цепных траншейных экскаваторов, на надёжность элементов рабочего оборудования и позволили существенно уточнить методику расчёта цепных передач специального назначения в части определения области существования механизма, пределов изменения шага цепи и параметров зацепления с ведущим звеном.

3. Проведены экспериментальные исследования процесса нагружения элементов привода ценных рабочих органов, получены регрессионные модели нагрузочного режима режущих элементов при разработке мёрзлых грунтов с каменистыми включениями.

4. Разработана комплексная математическая модель цепного траншейного экскаватора, включающая модели привода цепного рабочего органа и реологические модели взаимодействия режущих элементов с грунтом, а также регрессионные модели нагрузочного режима для спектра разрабатываемых грунтов.

5. Разработана методика расчёта цепного узкотраншейного рабочего органа, предназначенного, для разработки мёрзлых и прочных грунтов, включая грунты с гравийно-галечииковыми включениями.

6. Выработаны обобщённые рекомендации по определению рациональных параметров узкотрапшейпых цепных рабочих органов, для предлагаемой базовой техники, с целыо снижения динамических нагрузок при разработке мёрзлых и прочных грунтов.

7. Определены области эффективного применения режущих элементов и схем их расстановки па рабочем органе ценного траншейного экскаватора.

8. Разработаны конструкции режущих элементов и схемы их расстановки, а также цепной рабочий орган, включающий системы стабилизации и компенсации износа режущих элементов и увеличения шага цепи вследствие износа шарнирных сочленений, защищенные тремя патентами па изобретения, имеющими мировой приоритет.

9. Проведены комплексные экспериментальные исследования и натурные испытания опытных образцов цепных рабочих органов.

10. Результаты диссертационной работы, в частности режущие элементы, внедрены в серийное производство, а узкотрапшейиый рабочий орган в мелкосерийное производство.

Таким образом, намеченные в диссертации цели достигнуты, поставленные задачи решены, а также приведены примеры решения проблемы повышения надежности и эффективности использования цепных рабочих органов траншейных экскаваторов непрерывного действия, путем совершенствования элементов конструкций, технологии рабочего процесса и методологии их проектирования.

1. А.с. № 846663 РФ МКИ3 Е 02F 5 / 06. Машина для рытья траншей / Л.К.Соколов, А.К. Данилов (РФ), В.П. Степаненко, Г.С. Фурто, С.Е.Кудра, (Укр.) -№ 2827182/29-03; Заявлено 12.10.79; Опубл. 15.07.81. Бюл. №26.

2. А.с. № 1555361 1 РФ МКИ3 Е 02F 3/ 08, 3 / 24. Рабочий орган траншейного экскаватора/ Л.К. Соколов, Е.В. Герцог, А.К. Данилов (РФ)- № 4421653 / 2903; Заявлено 05.05.88; Опубл. 30.03.90. Бюл. №12.

3. А.с. № 1362821 РФ МКИ3 Е 02F 3 / 08. Исполнительный орган горной маши-ны/А.К. Данилов, Л.К. Соколов, В.В. Оболенский, Г.К. Галицкий, Э.А. Марк, А.Г. Дашевский(РФ)№ 4092487/29;3аявлено15.08.84; Опубл. 15.01.86. Бюл. №2.

4. А.с. № 1158699 РФ МКИ3 Е 02F 9 / 28. Способ крепления резцов горных машин / А.К.Данилов, Л.К.Соколов, Г.К.Галицкий, Б.В.Осипенко (РФ) № 36002577 , Заявлено 09.06.83. Опубл. 30.06.83. Бюл. № 20.

5. А.с. № 1143807 РФ МКИ3 Е 02F 3/18, G 01 М 13/00. Стенд для испытания рабочих органов траншейных машин /А.К.Даиилов, А.С. Верескун, Л.К. Соколов, А.Г. Дашевский (РФ), №3550662/28-03; Заявлено 08.02.83; Опубл. 07.03.85. Бюл.№ 9.

6. А.с. № 1099220 РФ, МКИ3 Е 02F 3/ 00, G 01 М 13 / 00. Стенд для исследования резания грунтов / А.К. Данилов, А.С. Верескун, Л.К. Соколов, А.Г. Дашевский (РФ).- № 3570213/29; Заявлено 24.03.83; Опубл. 23. 03.83. Бюл. № 23.

7. А.с. № 1620549 РФ, МКИ3 Е 02F 3/ 08, 5/06. Рабочий орган землеройной машины/ А.К. Данилов, JI.K. Соколов, А.Г. Дашевский, Я.А. Гойхман (РФ), И.А. Прийметц, Э.А. Марк (Эстония) № 4667254/03; Заявлено 17.02.89; Опубл. 15.01.91. Бюл. №2

8. А.с. № 924271 РФ, МКИ3 Е 02F 5/06. Рабочий орган землеройной машины / А.К. Данилов, Л.К. Соколов (РФ), И.А. Прийметц, Э.А.Марк, Э.Н. Шкневский, Ф.И.Пустыиский, А.О.-И. Сурпере. (Эстония).- № 285436 / 29-03 Заявлено 20.10.80; Опубл. 30.04.82. Бюл. № 16.

9. Алимов, О. Д. Баровые землеройные машины./ О. Д. Алимов, И. Г. Басов, В.Г. Юдин, Фрунзе: «Илим», 1969 . -265с.

10. Апдриуце, М. Д. Исследование параметров скребковых рабочих оранов цепных траншейных экскаваторов: Дис. канд. техн. наук: / М. Д. Андриуце,М. № К035229 библиогр.: с. 165

11. Анурьев, В. И. Справочник конструктора-машиностроителя т.2./ В. И. Апурьев, -М.: «Машиностроение», 1978. -386с.

12. Баловнев, В. И. Моделирование процессов взаимодействия со средой рабочих органов дорожио строительных машин / В. И. Баловнев, -М.: «Высшая школа», 1981.-335с.

13. Баловнев, В. И. Статистические модели грунтов, как фон эксплуатации землеройных машин/ В. И. Баловнев, Р. К. Кудайбсргенов, Труды МАДИ, вып.75 М.: 1974. С 26-37.

14. Басов, И. Г. Методика расчёта расхода режущего инструмента цепных бесковшовых траншеекопателей и бурильных машин при разработки мёрзлого грунта/ И. Г. Басов, Груды ТИСИ.: -Томск, 1978. С. 34-42.

15. Басов, И. Г. Анализ работы инструмента цепного и фрезерного рабочих органов при разрушении мёрзлых грунтов. Сб. Исследование землеройных машин/ И. Г. Басов, В. Б. Лещипер, Томск: -1977. 32-38с.

16. Баловнев, В. И. Методы формирования высокоэффективных рабочих органов землеройных и землеройно-транспортпых машин. Обзорная информация/ В. И. Баловнев, Э. I I. Кузин, JI. А. Хмара, -М. :1ДМИИТЭстроймаш, 1984,- 49 с.

17. Баловнев, В. И. Моделирование процессов взаимодействия со средой рабочих органов дорожно-строительных машин/ В. И. Баловнев. -М.: Машиностроение, 1994.-431с.

18. Бережной, С. Б. Синтез и анализ ценных передач/ С. Б. Бережной. Сб. докладов. Международная конференция по теории механизмов и механике, посвя-щёиная 100-летию со дня рождения акад. И. И. Артаболевского. -Краснодар: Кубанский ГТУ, 2006. С. 28-32.

19. Бондаренко, В. II. Исследование характера нагрузки на зубья роторного экскаватора при разработке мёрзлого грунта/ В. П. Бондаренко, Сб. Строительство районах Восточной Сибири и Крайнего Севера, №31. -Красноярск, КГУ, 1974. 117-119с.

20. Бондаренко В.П. Унифицированный режущий инструмент для траншейных экскаваторов. Строительные и дорожные машины. №1/ В.П. Бондаренко-М: 1981г. 11-13с.

21. Бондаренко, В. 11. Модернизация рабочего органа траншейного экскаватора ЭТЦ-208А. Механизация строительства/ В. I I. Бондаренко, Г. К. Галицкий,-М.: 1985. 21-22с.

22. Ветров, 10. А. Задачи исследования вероятностного фактора процесса резания грунтов. Сб. «Горные, строительные и дорожные машины», №2/ 10. А. Ветров, В. В. Ряхии,- Киев: Техника, 1965г. с. 69-77

23. Ветров, 10. А. Резание грунтов землеройными машинами/10. А. Ветров, -М.: Машиностроение, 1971. 359с.

24. Ветров, 10. А. Разрушение прочных грунтов/ Ю.А. Ветров, В. J1. Баладин-ский.-Киев: Будевилышк, 1972, 351с.

25. Вильдерман, В. II. Исследование процессов резания мёрзлых грунтов землеройными машинами с учётом распределения значений показателей их физико-механических свойств в районах Сибири: Автореф. Дис. канд. техн. наук/ В.Н. Вильдерман -М., 1977. -24 с.

26. Воробьёв, И. В. Цепные передачи/ И. В. Воробьёв.- М.: МАШГИЗ, 1968.265 с.

27. Волков, Д. П. Надежность роторных траншейных экскаваторов/ Д. П. Волков, С. Н. Николаев, И. А. Марчепко.-М.: Машиностроение, 1972.-338 с.

28. Волков, Д. П. Динамика и прочность одноковшовых экскаваторов/ Д. П. Волков-Машиностроение, -М.: 1965г. С. 219.

29. Волков, Д. П. Проектирование динамически-оптимальных конструкций роторных рабочих экскаваторов/ Д. П. Волков, В. А. Черкасов, Сб. Статика и динамика машин, -Киев: КИСИ, 1978. 66-75 с.

30. Гарбузов, 3. Е. Машины непрерывного действия/ 3. Е. Гарбузов, В. М. Донской, Н. В. Кареев, J1. Р. Подборский,; Высшая школа -М., 1975г. -288 с.

31. Галицкий, Г. А. Модернизация рабочего органа экскаватора ЭТЦ208, результаты испытаний/ Г. А. Галицкий, Тезисы докладов Конференция молодых специалистов НПО ВПИИСтройдормаш -М.: 1984г. 44с.

32. Гайдар, А. И. Исследование рабочего процесса роторного траншейного экс-каваторас целыо определения эффективных условий его работы в мёрзлых грунтах: Автореф. дис. Канд. техн. наук/ Гайдар, А. И. -Харьков, 1979. -25с.

33. Гаркави, II. Г. Машины для земляных работ/ II. Г. Гаркави, -М.: Высшая школа, 1982. -336с.

34. Глущенко, И. П. Основы проектирования цепных передач с втулочно-роликовыми цепями/ И. II. Глущепко,-Львов: Львовский университет, 1964г.

35. Готовцев, А. Л. Проектирование ценных передач/ А. А. Готовцев, Г. В. Столбин, И. П. Котенок, -М.: Машиностроение, 1973г. -362 с.

36. Гузенков, П. Г. Детали машин/ П. Г. Гузепков, -М.: Высшая школа, 1982 г. -465с.

37. Данилов, А. К. Испытания сменного оборудования экскаватора ЭТЦ-165А/ А. К. Данилов, JI. К. Соколов,-М.: Механизация строительства№4,1988.с.16-19.

38. Данилов, А. К. Рабочий орган к экскаватору ЭТЦ 165, для разработки мёрзлых грунтов / А. К. Данилов: Информационный листок №83-37/ Красноярск ЦНТИ 1983г. /4с.

39. Данилов А.К. Ценной рабочий орган/ А. К. Данилов: Информационный листок №212-95 / Красноярск ЦНТИ 1995г. с.4.

40. Рабочий орган ценного траншейного экскаватора/ А. К. Данилов, С. П. Ереско: Тезисы доклада научно-практической конференции «Достижения науки и техники развитию города Красноярска» -Красноярск, октябрь 1997, с. -125.

41. Данилов, А.К. Рабочий орган цепного траншейного экскаватора/ А.К. Данилов, С.П. Ереско Транспортные средства Сибири межвузовский сборник трудов с международным учас тием -Красноярск: КГТУ, 1998. с. 278-279.

42. Данилов, А.К. Рабочий орган ценного траншейного экскаватора. Транспортные средства Сибири. Межвузовский сборник научных трудов с международным участием. /Под ред С.П.Ереско . Вып.5/ А.К. Данилов, С.П. Ереско -Красноярск.: КГТУ, 1999 с.389-392.

43. Данилов, А.К. Выбор конструктивных параметров узких цепных рабочих органов траншейных экскаваторов. Вестник Красноярского государственного технического университета. Вып. 20 Транспорт/ А. К. Данилов, С. П. Ереско. -Красноярск: КГТУ, 2000. с 113-116

44. Данилов, А. К. Рабочий орган цепного траншейного экскаватора. Строительные и дорожные машины №10/ А. К. Данилов, В. JI. Шустов, С. П. Ереско, М.: 2000, С.-14-15.

45. А. К. Данилов Динамическая модель ценного траншейного экскаватора Транспортные средства Сибири/ Межвуз. Сб. науч. трудов с междунар. уч. Вып. 6. Под общей ред. Ереско С. П./ А. К. Данилов, С. П. Ереско, Красноярск: КГТУ,2000, с.270-275.

46. Данилов, А. К. Малогабаритное буровое оборудование для восстановления устойчивости свайных оснований зданий и сооружений в условиях Крайнего

47. Севера. Материалы Всероссийской научно-практической конференции" Достижения науки и техники развитию сибирских регионов". Ч. 3, / А. К. Данилов, А. А. Вожаков, А. Б.Лалаев , С. Г1. Ереско -Красноярск, 2003. с. 216-217.

48. Домбровский, И. Г. Строительные машины. Ч.1./ И. Г. Домбровский, Ю. Л. Картвелишвили, М. И. Гальперин. М.: Машиностроение, 1976.- 320с.

49. Домбровский Н.Г. Многоковшовые экскаваторы/ Н. Г. Домбровский -М.: Машиностроение, 1972 г. -430 с.

50. Жубрин, В. Г. диссертация на соискание учёной степени к.т.н. «Обоснование технических параметров машин для разработки траншей в районах Сибири и севера» Красноярск 1976-167с. Библиогр. с. 156 -165

51. Захаров, В. А. Определение нагрузок па многорезцовом фрезерном рабочем органе. Труды ВНИИстройдормаш. Исследование машин для разработки мёрзлых грунтов №81./ В.Л. Захаров -М.: 1978. с. 30-36.

52. Зеленин, А. И. Машины для земляных работ/ Л. И. Зеленин, В. И. Баловиев, И. П. Керров -М.: Машиностроение, 1975 г. 422 с.

53. Иосилевич, Б. Г. Детали машин/ Б. Г. Иосилевич -М.: Машиностроение, 1988. -243 с.

54. Кичигин, А. Ф. Исследования разрушения песчаников применительно к исполнительным органам, армированным тмперегпироваиными алмазными сегментами/ А. Ф. Кичигин, В. В. Василевский. -М.: Горный журнал, №7. 1965. С. 112-114.

55. Коняшин, Ю. Г. Результаты сравнительных испытаний породоразрушаю-щих резцов различных конструкций. Сб. ИГД им. А.А. Скочинского, Вып. № 190/ Ю. Г. Коняшин, А. И. Кравцов -М.: 1980. с. 3-9.

56. Кравцов, Э. А. Разработка статистической модели грунтов с каменистыми включениями. Сб. Повышение эффективности и качества работы дорожно-строительных машин. Вып. №148/ Э. А. Кравцов-М.: МАДИ, 197. с.60-63

57. Недорезов, И. А. О грунтовых условиях эксплуатации машин при разработке мёрзлых грунтов Сибири. Строительные и дорожные машины №1,/ И. А. Недорезов, В. II. Вильдермаи, Э. А. Кравцов-М.: 1978. с.4-8.

58. Осипенко, Б. В. Совершенствование рабочих органов траншейных экскаваторов для разработки мёрзлых грунтов. «Строительные и дорожные машины, №1/ Б. В. Осипенко, JI. К. Соколов, Л. В. Папеев-М.: 1981. С. 8-9

59. Позин, Е. 3. Разрушение сланцев инструментов выемочных машин/ Е. 3. Позин А. П. Адомсоп, В. А. Андреев -М: Недра, 1984. -148. с .

60. Принципы категорировапия грунтов но трудности разработки.- в сб. «Горные, строительные и дорожные машины» № 27.- Киев: 1979. -189. с.

61. Проспект фирмы «Ditch Witch» 2с.

62. Расстегаев, И. К. Показатели, характеризующие сопротивляемость грунтовых сред различного состояния орудиям землеройных машин и установление корреляции между ними/ И. К. Расстегаев №6 М.: ЦНИИЭПсельстрой, 1973. С. 255-265.

63. Родин, И. И. Основы проектирования многоковшовых экскаваторов/ И. И. Родин, Л. К. Соколов-Красноярск: КГУ, 1987. С. 98-103.

64. Румянцев, В. А. Траншейные экскаваторы/ В. А. Румянцев, И.З. Фиглин -М.: Машиностроение, 1980. -102с.

65. Руднев, В. К. Моделирование и планирование экспериментов/ В. К. Руднев В. И. Лазареико, И. И. Родии-Красноярск: КПП, 1981.-55с.

66. Ряхин, В.А. и др. Прочность и долговечность одноковшовых экскаваторов/ В. А. Ряхии, С. М. Борисов -М.: ЦИ1ТГИАМ, 1963.-126с.

67. Смородииов, М. И. Износостойкие инструменты для строительных машин/ М. И. Смородииов. -М.: Машиностроение, 1971. -159с.

68. Соколов, Л. К. Выбор рациональных параметров режущих органов траншейных машин для мёрзлых грунтов. Строительные и дорожные машины №1, Л. К. Соколов-М.: 1981. С. 21-22.

69. Соколов, Л. К. Исследование процесса резания мёрзлого фунта зубьями траншейного экскаватора непрерывного действия. Труды ВНИИстройдормаш, «Исследование машин для разработки мёрзлых фунтов».вып. №81/ Л. К. Соколов-М.: 1978. С. 57-62.

70. Соколов, Л. К. Исследование процесса резания мёрзлого грунта с целью обоснования выбора рациональных параметров рабочих органов траншейных экскаваторов. Автореф. дис. канд. техн. паук/Л. К. Соколов-М., 1977. -25с.

71. Соколов, Л. К. Исследование влияния скорости резания и параметров резцов на характер разрушения мёрзлого грунта Труды ВИИИстройдормаша. Исследование машин для разработки мёрзлых грунтов. Вып. №81/ Л. К. Соколов -М.: 1978. С. 53-57.

72. Соколов, Л. К. Методика расчёта рациональных параметров рабочих органов траншейных машин для разработки мёрзлых грунтов. Сб. Механизация гидромелиоративных работ в Сибири/ Л. К. Соколов. -Красноярск: СибНИИ-Гим, 1979. С. 32-39.

73. Соколов, Л. К. Расчёт сил резания мёрзлых грунтов с гравийно-галечниковыми включениями. Строительные и дорожные машины №7/ Л. К. Соколов, А. К. Данилов, А. Г. Дашевский. -М.: 1985г. С.16-18.

74. Соколов, Л. К. Испытание сменного оборудования экскаватора ЭТЦ -165А, «Механизация строи тельства» №4/ JI. К. Соколов, А. К.Данилов, А. Г. Дашевский.-М.: 1988. С.8-9.

75. Тёлушкин, В. Д. Машины для разработки мёрзлых грунтов. / В. Д. Тёлуш-кин.- М.: Машиностроение, 1973. -320с.

76. Троицкий, С.И. Оптимизация процесса экскавации роторных траншеекопателей как средство повышение их производительности. Автореф. дис. канд. техн. наук/ Троицкий С.II. -М., 1976. 26 с.

77. Ульянов, И. А. Самоходные колёсные землеройпо-трапепортпые машины/ Н.А.Ульянов, Э.Г. Ронинсон, В.Г. Соловьёв. -М.: Машиностроение, 1976. -264с.

78. Фёдоров, Д. И. Надёжность металлоконструкций землеройных машин/

79. Д. И.Фёдоров, Б. А. Бондароиич, В. И. Перепонов. -М.: Машиностроение, 1971.-288с.

80. Фомичёв, В. П. Методика расчёта оптимальных режимов работы траншейных экскаваторов/ В. П. Фомичёв. -Ростов на Дону: РИСИ, 1971. -256с.

81. Холодов, А. М. Основы динамики землеройно транспортных машин/ А. М. Холодов. -М.: Машиностроение, 1968.-232с.

82. Цытович, Н. А. Механика мёрзлых грунтов/ -Н. А. Цытович. -М. Высшая школа, 1973. -446с.

83. Провести исследования и разработать перспективные конструкции резцов: Отчёт НИОКР/ КфВНИИстройдормаш, ипв.№367, тема РО 1/203 78; НГР 81014863. -Красноярск, 1980. - 156 с.

84. Исследования и разработка резцов и схемы их расстановки на рабочем органе экскаватора: Отчёт НИОКР/ КфВНИИстройдормаш, инв.№391 тема РО 2/466 80; НГР 81094678. -Красноярск, 1982. -120с.

85. Разработка экспериментального образца машины для пересадки деревьев: Отчёт НИОКР/ КфВНИИстройдормаш, инв.№394, тема РО 1/268 81; НГР 81094456. -Красноярск, 1983. -80с.

86. Провести исследования с целыо определения рациональных параметров траншейных экскаваторов: Отчёт НИОКР/ КфВНИИстройдормаш. Инв.№ 396, тема РО 1/257-81; ИГР 81094656.-Красноярск, 1983г.- 150с.

87. Исследования модернизированного рабочего органа экскаватора: Отчёт НИОКР/ ЭТЦ 165А КфВНИИстройдормаш. Ипв. №403, тема РО 2/460 80; НГР81095118. - Красноярск, 1982. - 90с.

88. Разработка и исследование экспериментальных образцов режущего инструмента и роторных рабочих органов траншейных экскаваторов: Отчёт НИ-ОКР/ КфВНИИстройдормаш, ипв. №425, тема РО 1/243-80; НГР 819095232. -Красноярск, 1983. -220с.

89. Исследование и определение рациональных параметров режущей цепи экскаватора: Отчёт ИИОКР/ ЭТЦ 208А КфВНИИстройдормаш, инв. №472, тема РО 2/562-82; НГР 01830009500. Красноярск, 1984. -1 Юс.

90. Исследование рациональных параметров режущей цепи экскаватора ЭТЦ-165А: Отчёт НИКР/ КфВНИИстройдормаш, ипв. №584, тема РО 2/562-84; НГР 02830009584. -Красноярск. 1984. 84с.

91. Пат. №2175041 РФ, МКИ3 И 02 F 5/06. Рабочий орган землеройной машины/А. Данилов, С. Нреско (РФ);Заявлено 15.12.1999;Опубл.20.10.2001,Бюл.№29.

92. Сборник научных программ на Фортране. Руководство для программиста. Вып. 2. Нью-Йорк, пер. с англ. (США). М.: Статистика, 1974. -272с.123