Таблица

Обозначение в таблице:

Скреперный агрегат – (СА). Тягово-сцепное догружающее устройство – ТСДУ. Принимаем условие, что величина догрузки Qi тягача Т-150К в режиме ко-

пания постоянна. Она принимается:

11) Q1 = -8 кН (серийный Т-150К + серийный ДЗ-111А);

2)Q2 = 19 кН (серийный Т-150К + серийный ДЗ-111А с ТСДУ);

Далее для каждого из трёх СА, задаётся величина догрузки Q1,2 тягача Т-150К в режиме копания самонабором, и в цикле определяется величина Zy и ПЭ.СМ для каждой вместимости ковша из ряда qi от 1 до 7 м3 с шагом 0,5 м3.

2Ширина ковша Вк принимается равной ширине резания ковшом серийного скрепера ДЗ-111А: Вк= 2,43 м.

Максимальное сопротивление копанию по условию допустимой силы тяги,

11развиваемой колёсными движителями трактора Т-150К

Ткоп 0,75 GT Q Pfгр , кН.

Силовой радиус колёсных движителей трактора Т-150К при копании

12 rck r0 GT Q , м.

4Eш

212

Окончание таблицы

Вся модель (таблица) условно разделена на 7 блоков.

1.В первом блоке (позиция 1) задаётся величина изменения сцепного веса тягача, определяющая тяговые возможности его движителей, и основные вместимости ковшей, для которых будет производиться определение Zy и ПЭ.СМ.

2.Во втором блоке (позиции 2…4) определяются основные параметры ковшей для ка-

ждого СА с разной вместимостью qi. При определении параметров варьируемых ковшей заданной является ширина ковша ВК, для которой рассчитывается оптимальная вместимость. Приведённая длинна Lk и геометрическая высота ковша Нk являются зависимыми от вмести-

213

3.В третьем блоке (позиция 5) определяются весовые параметры прицепного скрепера. Вес металлоконструкций прицепного скрепера пропорционален коэффициенту металлоемко-

сти КМ, величина которого определена, исходя из паспортных данных скрепера ДЗ-111А, и составила 971 кг/м3.

- В четвёртом блоке уравнениями 6… определяются показатели тяговых качеств колесного тягача СА с учётом изменения его сцепного веса от вертикального догружающего усилия.

4.В пятом блоке уравнениями (не показано) представлено описание режима копания

грунта:

- глубиныhр резанияножамипоусловиюдопустимогобуксованиядвижителейтягача[3]; - пути LН наполнения ковша, используемого далее для определения времени движения

СА при наборе грунта.

5.В шестом блоке формулами (не показано) описан процесс транспортирования грунта, холостого хода и разгрузки.

6.В седьмом блоке зависимостями 29…43 описаны технико-экономические показате-

ли работы скреперного агрегата. Определяются время цикла ТЦ, эксплуатационная сменная производительность ПЭ.СМ, цена скреперных агрегатов ЦСА величина амортизационных отчислений SAO, затраты на горюче-смазочные материалы SГСМ, затраты на техническое обслуживание и ремонт агрегатов SТО,ТР ,затраты на шины SШ, на перебазировку скреперного агрегата SПEP в зависимости от объема работ Vоб на одном объекте, затраты на масло для гидросистемы SМГ, затраты на зарплату ЗП, общие годовые затраты S, стоимость машино-смены СМС, капитальные вложения КСМ при изготовлении скреперного агрегата, отнесенные к одной смене работы СА, приведенные удельные затраты Zy на разработку 1 м3 грунта.

На рисунке представлены графики изменения зависимостей Zy и ПЭ.СМ от вместимости ковша (q), величины догрузки ( Q) и дальности транспортирования (L) для двух исследуемых скреперных агрегатов на базе трактора Т-150К при работе на грунте II категории с разной дальностью транспортирования грунта и различной вместимостью ковша, построенные по приведенному выше (таблица) математическому описанию. Графики построены по ре-

зультатам расчета скреперных агрегатов СА1-2 на базе трактора Т-150К с вместимостью ковшей 1…7 м3 для дальностей транспортирования грунта 200, 500, 1000, 2000 м.

Полученные зависимости Zy и ПЭ.СМ показывают, что с увеличением вместимости ковша q производительность СА сначала возрастает, затем достигает своего максимального значения

ПЭ.СМmax , и при дальнейшем увеличении qi значение ПЭ.СМ снижается. ПЭ.СМ возрастает с уменьшением дальности транспортирования грунта. Максимальное значение значения ПЭ.Смmax, для каждого из исследуемых СА, с увеличением дальности транспортирования грунта немного смещаетсяв зону большей вместимости ковша.

Величина Zy с увеличением вместимости ковша агрегата вначале снижается, достигает минимального значения Zymin, а затем начинает возрастать. С увеличением дальности транспортирования грунта L характер изменения Zy остается тем же, а абсолютная величина Zy возрастает. С возрастанием L минимум Zy, для каждого из СА, смещается в зону немного больших значений вместимости ковша. При одинаковой дальности транспортирования грунта значение Zy для каждого из СА1-2 имеют минимальные значения при вместимости ковша, несколько большей от значения, соответствующихзначенияПЭ.СМmax ДлякаждогоизисследуемыхСА, приразныхдальностях транспортирования грунта оптимальные значения вместимостей ковша, соответствующих Zymin, изменяютсявопределенноминтервале.

214

УДК 621.878.62 (27)

В.А. Нилов, Р.Р. Кутдусов, Д.Д. Пьяных

МОДЕРНИЗАЦИЯ ПЕРЕДНЕЙ ЗАСЛОНКИ СКРЕПЕРА КОСОГО РЕЗАНИЯ ГРУНТА

В статье рассмотрен вопрос о конструктивном совершенствовании ножевой системы косого резания грунта, которая позволяет существенно увеличить производительность скрепера за счет снижения сопротивления копанию. Изменена конструкция передней заслонки ковша скрепера так, что она позволяет облегчить поступление грунта в ковш, и обеспечивает надежное запирание ковша, исключающее потери грунта из ковша через ножевую систему.

Ключевые слова: скрепер, ковша, заслонка ковша, косое резание, упоры.

V.A. Nilov, R.R. Kutdusov, D.D. Pjanyh

MODERNIZATION OF LOBBY GATE OF THE SCRAPER

SLANTING CUTTING OF THE GROUND

In article the question on constructive perfection digging systems of slanting cutting of a ground which allows to increase essentially productivity of a scraper due to decrease of resistance to digging is considered. The design of a lobby gate a ladle of a scraper so is changed, that it allows facilitating receipt of a ground in a ladle and provides the reliable lock-out of a ladle excluding losses of a ground from a ladle through digging system.

Keywords: a scraper, a ladle, gate a ladle, slanting cutting, emphasizes.

Современные скреперные агрегаты позволяют существенно снизить экологическую нагрузку на окружающую среду при строительстве автомобильных дорог, выполнении мелиоративных и ирригационных работ при прокладке дорог в лесистой местности. Повышению эффективности их применения в настоящее время должно закладываться на стадии проектирования. Выполнение работ по экономико-математическому моделированию скреперных агрегатов показало [1], что современные энергонасыщенные тягачи К-701, Т-130 и др. в агрегате с серийными скреперными ковшами, рекомендуемыми промышленностью, являются недогруженными и не реализуют в полной мере свои высокие скоростные качества [2]. Выполненные исследования показали, что, например, трактор К-701 может успешно и длительное время работать с ковшом увеличенной вместимости 10 м3 (вместо серийного ковша 8 м3, рис. 1). Объем перемещаемого скрепером грунта можно увеличивать путем применения толкачей соответствующей мощности или за счет уменьшения сопротивления копани путем применения различных интенсификаторов заполнения ковша или совершенствования режущей части ковша.

216

кромкой, а плотное примыкание к W-образной ножевой системе обеспечивает её вторая часть, выполненная с двумя выступами по профилю ножевой системы [4]. На рис. 3, 4 приведена конструкция такой передней заслонки.

Рис.3. – Заслонки ковша косого резания

Ковш скрепера имеет переднюю дополнительную заслонку 1, шарнирно закрепленную на боковых стенках 2 ковша, и основную заслонку 3, шарнирно присоединенную к рычагам дополнительной передней заслонки 1. На дополнительной заслонке 1 установлены клиновые 4 и плоские 5 упоры, между которыми находится основная передняя заслонка, соединенная с приводом 6. Рабочая кромка дополнительной заслонки 1 выполнена прямолинейной, а рабочая кромка основной заслонки 3 – по форме W-образной ножевой системы 7 ковша. На боковых стенках 2 ковша установлены амортизирующие упоры 8 для дополнительной передней заслонки 1.

Перед началом копания с помощью привода 6 открывают основную переднюю заслонку 3 и перемещают её до соприкосновения с клиновыми упорами 4 дополнительной передней заслонки 1. При этом W-образная рабочая кромка основной заслонки 3 перемещается выше прямолинейной рабочей кромки дополнительной заслонки 1 и в дальнейшем не препятствует поступлению грунта в ковш, а силы трения в клиновых упорах 4 обеспечивают дальнейшее совместное движение вверх и вниз обеих заслонок 3 и 1. Управляя приводом 6, можно регулировать щель для поступления грунта в ковш, как и в обычном ковше.

После заполнения ковша приводом 6 опускают передние заслонки до тех пор, пока дополнительная заслонка 1 не коснется амортизирующего упора 8 на боковых стенках 2 ковша.

218

В этот момент клиновые упоры 4 разъединяются, и дальше вниз перемещается только одна основная заслонка 3, которая своей W-образной кромкой плотно прилегает к W-образной ножевой системе 7 ковша. В закрытом положении дополнительная заслонка 1 удерживается за счет силового воздействия привода 6 через основную заслонку 3 и плоские упоры 5.

Рассмотренная конструкция составной передней заслонки ковша позволяет улучшить поступление грунта в ковш, облегчает работу оператора скрепера, что в целом способствует повышению производительности скрепера и может применяться в конструкциях ковшей, имеющий криволинейную ножевую систему.

Библиографический список

1.Нилов В.А., Иванищев П.И. Экономико-математическое моделирование скреперных агрегатов. / Труды 13-ой международной научно-практической конференции «Высокие технологии в экологии». – Воронеж: Изд.-во ВГАСУ, 2010. – с. 219-222.

2.Апексимов Ю.И., Калашников Ф.Ф., Нилов В.А. Использование тяжелых тракторов

сприцепными скреперами // Гидротехника и мелиорация. – 1980. - № 5. – с. 32-33.

3.Борисенков В.А., Кандалинцев В.В., Нилов В.А. Эффект косого резания грунтов // Механизация строительства. – 1985. – № 3. – с. 10-11.

4.А.с. № 1041641 СССР, МКИ3 Е 02F 3/64. Ковш скрепера. Авт. изобр. Борисенков В.А., Нилов В.А. № 3401213/29-03; заявл. 28.02.82; Опубл. 15.09.83, бюл. № 34. – с.4.

References

1.Nilov V.A., Ivanishchev P.I. Еeconomic-mathematical modeling Scrapers units. / Works of 13-th international scientific-practical conference «High technologies in ecology». - Voronezh: Public VSACU, 2010. - pp. 219-222.

2.Apeksimov J.I., Kalashnikov F.F., Nilov V.A. Use of heavy tractors with hook-on scrapers

//Hydraulic engineering and land improvement. - 1980. - № 5. - pp. 32-33.

3.Borisenkov V.A., Kandalintsev V.V., Nilov V.A. Effect of slanting cutting soil // Mechanization of construction. - 1985. - № 3. - pp. 10-11.

4.Ampere-second. № 1041641 USSR, МКИ3 E 02F 3/64. A ladle of a scraper. Author of invention Borisenkov V.A., Nilov V.A. № 3401213/29-03; Decl. 28.02.82; Public 15.09.83, bull. № 34. – pp. 4.

219