Транспортное, горное и строительное машиностроение
Представлена методика оптимального проектирования крано-манипуляторных установок мобильных транспортно-технологических машин на предпроектной стадии разработки технического предложения. Предпроектная оптимизация позволяет комплексно определить оптимальное сочетание достаточно большого числа базовых проектных параметров – основных характерных конструктивных размеров металлоконструкции установки (длин и габаритных размеров поперечных сечений звеньев, присоединительных размеров для гидродвигателей) и характеристик гидропривода (рабочего давления и расхода рабочей жидкости).
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЦИКЛИЧЕСКОЙ ПРОХОДКИ СКВАЖИН В ГРУНТЕ
В работе приведены технологические приемы циклической проходки скважин диаметром свыше 300 мм методами виброударного продавливания и комбинированного с частичным уплотнением и экскавацией грунта на основе использования пневмоударных машин (пневматических генераторов импульсной нагрузки). Результаты исследований, полученные с использованием физических моделей грунтозаборных устройств позволили установить характерные особенности изменения силы сопротивления обратному транспортированию оборудования с извлекаемым грунтовым керном по мере его удаления от забоя. Получены аналитические выражения для инженерного расчета требуемого усилия лебедки. Приведены технические характеристики созданного ряда лебедок скреперного типа, работающих на едином энергоносителе с ударными машинами – сжатом воздухе. Предложена принципиальная схема лебедки с гибридным пневматическим приводом, имеющая переменную тягово-скоростную характеристику при ограниченном расходе энергоносителя, реализация конструкции которой при виброударном продавливании и комбинированном способе позволяет сократить время технологического цикла образования скважин и повысить производительность проходческих работ.
Статья посвящена определению параметров устройства для образования шероховатостей на ледяном покрытии дороги. В работе описаны особенности конструкции устройства, образующего шероховатости на ледяном покрытии дороги за счет рассыпки на ледяном покрытии горячих каменистых частиц, которые утапливаются в ледяное покрытие из-за положительной температуры и сил тяжести. Разработана расчетная схема взаимодействия распределительного барабана с резиновой втулкой и каменистой частицей. Указаны условия вовлечения каменистых частиц распределительным барабаном. Найдены зависимости, позволяющие определить углы захвата каменистых частиц и наружный диаметр распределительного барабана.
В статье приведены сведения по выявлению основных направлений в исследовании и проектировании гидропневмоударных механизмов, применяемых при разрушении прочных и скальных грунтов горными и строительными машинами. Предложены программы и алгоритм для расчета и моделирования основных параметров гидроударников, а также приведены зависимости параметров гидроударных устройств, применяемых в качестве рабочих органов дорожно-строительных машин, в зависимости от параметров разрабатываемого грунта и параметров базовой машины, построенные в программе Maple.
ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ГРУЗОПОДЪЕМНОГО КРАНА, ОБОРУДОВАННОГО ГРУНТОВЫМИ ЯКОРЯМИ
Строительные грузоподъемные кран подвергаются множеству различных внешних факторов, которые влияют на стабильность и безопасность работы. Современные решения не обеспечивают достаточную устойчивость и безопасность работы. Для устранения угрозы со стороны различных факторов предложены новые опорные элементы. Для оценки влияния грунтовых якорей на устойчивость грузоподъемного крана, проведен теоретический эксперимент, с различными допущениями. Определен коэффициент грузовой устойчивости с грунтовыми якорями и сравнен с коэффициент грузовой устойчивости со стандартными аутригерами.
КОМБИНИРОВАННАЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНОУЛЬТРАЗВУКОВАЯ ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ ДЕТАЛЕЙ МАШИН
Представлены результаты исследования комбинированной электромеханоультразвуковой обработки (ЭМУзО), сочетающей термомеханическое воздействие электромеханической обработки и поверхностное пластическое деформирование ультразвуковой обработки. Приведены результаты исследования микротвердости и микрогеометрии поверхностного слоя образцов из различных марок стали, а также влияние некоторых технологических параметров на основные свойства стальной поверхности. Исследуемая технология комбинированной электромеханоультразвуковой обработки позволяет значительно повысить качество обработанной поверхности, увеличить твердость и снизить параметры шероховатости, сформировав тем самым благоприятный для трущихся пар микро- и макрорельеф.
В результате проведенных на стенде экспериментальных исследований по копанию связных грунтов под гидростатическим давлением модернизироваными плоскими отвалами, имеющими продольные зазоры вблизи режущей кромки, установлено существенное снижение сопротивления копанию по сравнению с копанием в тех же условиях традиционными плоскими отвалами. Указано, что такое снижение сопротиления копанию грунтов происходит за счет проникания водной среды через продольный зазор на переднюю грань отвала, которая существенно уменьшает коэффициент трения между передней гранью отвала и грунтовым пластом. Экспериментальные исследования проведены на стенде физического моделирования для изучения процесса копания грунтов плоскими отвалами под гидростатическим давлением. Глубина погружения рабочего органа в водную среду моделировалась созданием соответствующего гидростатического давления в герметичном корпусе стенда.
В статье обсуждается вопрос моделирования процесса взаимодействия активной области грунтового слоя с рабочим органом уплотняющей дорожной машины, рассматриваемого в рамках модифицированного подхода сосредоточенных параметров. Предложена математическая модель, эффективно описывающая динамику вещества грунтового слоя при уплотнении. Рассмотрена возможность ее реализации в виде численного алгоритма. Сущность модифицированного подхода сосредоточенных параметров, уплотняемого грунтового слоя, заключается в том, что деформируемый слой делится на несколько разных, вертикально расположенных элементов, описываемых соответствующими реологическими моделями. Основное преимущество такого подхода заключается в возможности достаточно точного описания нелинейных деформационных процессов в зависимости от глубины прорабатываемой грунтовой среды.
Для динамической системы плоского маятника с затуханием колебаний, описывающей колебания груза мостового крана на гибком канатном подвесе в отдельной вертикальной плоскости, предложено использовать синусоидальную функцию со смещением для задания временной зависимости угла отклонения грузового каната от гравитационной вертикали. Варьирование времени разгона с изменением угла отклонения каната по предложенной аналитической зависимости позволяет достичь различных скоростей перемещения груза в режиме отсутствия колебаний груза, а также различных максимальных ускорений точки подвеса. Получено аналитическое решение задачи гашения остаточных колебаний груза мостового крана, возникающих после полного разгона или торможения точки подвеса груза на грузовой тележке. Для вывода зависимостей использован способ пересчета известных аналитических зависимостей угла отклонения грузового каната мостового крана от гравитационной вертикали в зависимости от ускорения, скорости и перемещения точки подвеса груза.
РАСЧЕТ УСИЛИЙ КОПАНИЯ РАБОЧИМ ОБОРУДОВАНИЕМ БУЛЬДОЗЕРА
В работе рассмотрена схема взаимодействия рабочего оборудования бульдозера, позволяющая повысить производительность, за счет захвата и транспортирования дополнительным отвалом сразу двух призм волочения. Рассмотрен процесс взаимодействия дополнительного отвала бульдозера с ковшом, составлена расчетная схема и получены аналитические зависимости для определения сопротивления копанию дополнительным отвалом и его закрывания. Получен график зависимости усилия на штоке гидроцилиндра при копании дополнительным отвалом от хода штока.
